一种电磁加热装置的制作方法

本公开一般涉及电磁加热技术领域，具体涉及一种电磁加热装置。

背景技术：

电磁加热技术(Electromagnetic heating)的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器套接其上时，容器表面即切割交变磁力线而在容器侧壁金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器侧壁的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热的效果。

目前，电磁加热技术在工业设备加热、商业设备加热、家用电器中利用都比较普遍，也可以说基本达到了成熟阶段，但遗憾的是，其实际的热效率方面还没有得到充分开发利用。

现有技术中的高频电磁感应加热装置的构思多是直接对金属体进行加热，再去传导液体中发热，从而使液体中温度上升达到实际所需的不同温度。上述技术构思的缺陷在于电磁对铁金属物体感应产生涡流迅速加热后再向液体中传导的过程中，金属物体的外壁热量和线温的热量流失很大，效率没有达到很理想的参数效率值，亟待改进。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相较于现有技术而言，能够大幅提升其实际热效率的电磁加热装置。

第一方面，一种电磁加热装置，包括：柱状支架，所述支架内设有容置腔且所述容置腔底部向其开口方向延伸有中承部，所述中承部内部中空且开口朝向远离容置腔的一侧；所述中承部上套接有中承管且所述中承管上缠绕有电磁线圈；所述支架外壁上套接有加热套管且所述加热套管上设散热孔；所述支架上端设有用于限制中承管位置的上压部且所述上压部上设有容纳电磁线圈通过的通孔。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述支架和加热套管为倒锥形结构。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述支架外壁和/或所述中承部外壁上设有环形阵列排布的肋板。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述中承管内壁设有环形阵列排布的磁条。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述容置腔内壁上端设有环形阵列排布的卡槽且所述中承管上端设有与所述卡槽一一对应的卡扣。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括一侧壁设有散热孔的锥形半加热套管，所述半加热套管套接在所述加热套管外。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述中承部为锥形结构且所述中承管内部设有与所述中承部相配合的锥形腔。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述中承管管壁内填充有活性炭且其顶部设有若干通气孔。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述锥形腔侧壁上设有环形阵列排布的弹片。

综上所述，本申请提供有一种电磁加热装置的具体结构，基于上述设计，在实际使用中，本电磁加热装置能够直接置于液体材料中，高频电流通过电磁线圈后会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过加热套管后会在其内产生无数小涡流，涡流使其内原子高速无规则的运动，原子相互碰撞摩擦而产生热能，使加热套管本身自行快速发热，从而起到加热的效果。当加热套管被加热之后，其可通过热传导的方式，实现热量的传递，从而将液体加热。散热孔的设置能够大幅地提升液体与加热套管的接触面积，更进一步地提升加热效率。

基于上述优选技术方案的改进，本申请中具体地优化了支架和加热套管的结构，使得二者之间相互配合的稳定性更强；以及中承管与支架的配接关系，在将中承管置于容置腔内时，将中承管套接在所述中承部上，最后，使得中承管上端的卡扣一一对应地与设置在容置腔内壁上的卡槽相配接，利用卡扣与卡槽配接的紧密关系，为二者之间的位置增设一层防护装置，有效地在长期使用中保证容置腔内组件位置的稳定。

基于上述优选技术方案的改进，本申请中还具体地优化了加热套管的结构，即增设一侧壁设有散热孔的锥形半加热套管，锥形半加热套管能够直接套接在所述加热套管中下部，此处的“半”仅指其并未整段加热套管的结构，并非指其为加热套管尺寸的一半。其为锥形结构，其上端口能够稳固地卡接在所述加热套管的外壁上。鉴于其为锥形设计，故其不会与加热套管外壁完全贴合，液体介质能够深入二者之间，半加热套管的存在能够增大金属材料体的面积，从而提升了实际的加热效率。

最后，本申请中还具体地优化了中承部与中承管的内部结构，锥形结构的设计，能够更大地容纳液体介质进入中承部的空腔结构中，实现对电磁线圈产生热量的及时传递。为配合中承部，所述中承管内设有锥形腔，也能够进一步地增强二者之间配合的稳定性。

本电磁加热装置可以独立使用，也可以与其他加热设备相互配合使用，如锅炉、热水器等，以实现更加的节能效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请一种电磁加热装置的立体结构示意图；

图2是本申请一种电磁加热装置中支架的立体结构示意图(含上压部)；

图3是本申请一种电磁加热装置中支架的剖视结构示意图(含上压部)；

图4是本申请一种电磁加热装置中电磁线圈和中承管的结构示意图；

图5是本申请一种电磁加热装置中加热套管的结构示意图；

图6是本申请一种电磁加热装置中支架的立体结构示意图(倒锥形且含肋板)；

图7是本申请一种电磁加热装置中加热套管的结构示意图(倒锥形)；

图8是本申请一种电磁加热装置中电磁线圈和中承管的结构示意图(含磁条)；

图9是本申请一种电磁加热装置中半加热套管的结构示意图；

图10是本申请一种电磁加热装置中加热套管与半加热套管组装的结构示意图；

图11是本申请一种电磁加热装置中支架的剖视结构示意图(中承部为锥形)；

图12是本申请一种电磁加热装置中中承管的剖视结构示意图；

图13是本申请一种电磁加热装置中支架的剖视结构示意图(含卡槽)；

图14是本申请一种电磁加热装置中电磁线圈和中承管的结构示意图(含卡扣)。

图中：

1、支架；2、容置腔；3、中承部；4、中承管；5、加热套管；6、上压部；7、肋板；8、磁条；9、卡槽；10、卡扣；11、半加热套管；12、锥形腔；13、弹片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1-图8，本实施例中具体地公开有一种电磁加热装置。

所述电磁加热装置，包括：柱状支架1，所述支架1内设有容置腔2且所述容置腔2底部向其开口方向延伸有中承部3，所述中承部3内部中空且开口朝向远离容置腔2的一侧。

柱状支架1，本实施例的基础部件，其内设有容置腔2，所述容置腔2能够容纳其他相关组件；所述容置腔2底部向其开口方向延伸有中承部3，所述中承部3能够承接中空柱状结构的部件，并对其进行基本定位；请参阅图3，所述中承部3内部中空且开口朝向远离容置腔2的一侧，其中部形成的空腔结构与外部连通，能够对套接在中承部上的部件进行一定程度地降温，以降低温度对于该部件造成的损害。

所述中承部3上套接有中承管4且所述中承管4上缠绕有电磁线圈。

本实施例中，中承部3上套接有中空柱状结构的中承管，所述中承管为过渡部件，其上缠绕有电磁线圈，是本电磁加热装置的关键部件，用于与外部电路连接，承接由外部电路产生的高频电流，如：外部电路实现将50Hz交流电变成直流电，再经过PWM或者是IGBT系统控制电路，将直流电转换成频率为16-20kHz的高频电流。该高频电流通过电磁线圈后会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属材料体会在其内产生无数小涡流，涡流使其内原子高速无规则的运动，原子相互碰撞摩擦而产生热能，使金属材料体本身自行快速发热，从而起到加热金属材料体的效果。

所述支架1外壁上套接有加热套管5且所述加热套管5上设散热孔。

本实施例中，支架1外部套接有加热套管5，所述加热套管5即可作为上述所提到的金属材料体，高频电流通过电磁线圈后会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过加热套管后会在其内产生无数小涡流，涡流使其内原子高速无规则的运动，原子相互碰撞摩擦而产生热能，使加热套管本身自行快速发热，从而起到加热的效果。

在实际使用中，本实施例提供的电磁加热装置能够直接置于液体材料中，当加热套管被加热之后，其可通过热传导的方式，实现热量的传递，从而将液体加热。散热孔的设置能够大幅地提升液体与加热套管的接触面积，更进一步地提升加热效率。

所述支架1上端设有用于限制中承管4位置的上压部6且所述上压部6上设有容纳电磁线圈通过的通孔。

在上述结构中，为限制中承管与电磁线圈相较于容置腔的位置，本实施例中还设计有上压部，其上设有供电磁线圈穿过的通孔。基于此设计，本实施例中的电磁加热装置在与其他设备，如：锅炉，热水器等进行适应性配接时，能够安装在任意位置。

请参阅图6和图7，在任一优选的实施例中，所述支架1和加热套管5为倒锥形结构。在实际的使用中，倒锥形结构的支架和加热套管配接之后，二者之间相互配合的稳定性更强；此外，在后期维护中，替换的过程也更为简便。

请参阅图6，在任一优选的实施例中，所述支架1外壁和/或所述中承部外壁上设有环形阵列排布的肋板7。

在上述结构中，支架和中承部外分别套接有加热套管和中承管，肋板的设计，一方面，能增强支架和中承部的承载强度，另一方面，还能够增强支架与加热套管，中承部与中承管之间的稳定性。

请参阅图8，在任一优选的实施例中，所述中承管4内壁设有环形阵列排布的磁条8。在上述结构中，磁条的设计，能够优化上述设计中的磁场分布，提高磁场效能。

基于上述设计，上压部的设计能够对容置腔内部的组件进行限位，但若在实际使用中，当本电磁装置处于倒置状态时，仅仅依靠上压部的设计很难长期地保证容置腔内组件位置的稳定。

请参阅图13和14，在任一优选的实施例中，所述容置腔2内壁上端设有环形阵列排布的卡槽9且所述中承管4上端设有与所述卡槽9一一对应的卡扣10。

在将中承管置于容置腔内时，将中承管套接在所述中承部上，最后，使得中承管上端的卡扣一一对应地与设置在容置腔内壁上的卡槽相配接，利用卡扣与卡槽配接的紧密关系，为二者之间的位置增设一层防护装置，有效地在长期使用中保证容置腔内组件位置的稳定。

需要说明的是，在实际的使用过程中，应特别注意卡槽的位置设置不要影响上压部的实际使用位置。

基于上述设计，加热套管作为本实施例中关键的发热部件，其结构及其实际被加热的面积，将极大地影响到本电磁加热装置的实际加热效率，故可以采用在现有的一层加热套管的外部另外一层加热套管的方式，来实现上述目的。

考虑到实际的使用中，安装有本电磁加热装置的锅炉或者热水器等，不能长期处于满液的状态，故本电磁加热装置实际投入使用的部分多为其中下部，基于上述分析，请参阅图9和10，在任一优选的实施例中，还包括一侧壁设有散热孔的锥形半加热套管11，所述半加热套管11套接在所述加热套管5外。

锥形半加热套管能够直接套接在所述加热套管中下部，此处的“半”仅指其并未整段加热套管的结构，并非指其为加热套管尺寸的一半。其为锥形结构，其上端口能够稳固地卡接在所述加热套管的外壁上。鉴于其为锥形设计，故其不会与加热套管外壁完全贴合，液体介质能够深入二者之间，半加热套管的存在能够增大金属材料体的面积，从而提升了实际的加热效率。

实际使用中，将本电磁装置置于待加热的液体介质中，随着高频电流的通过，电磁线圈产生磁场的同时，实现对加热套管的加热。但同时电磁线圈本身也在产生热量，若该热量不能及时传递出去，将会在长期使用的过程中损耗电磁线圈的实际寿命。

基于上述设计，上述结构中的中承部中部形成的空腔结构与外部连通，能够对套接在中承部上的部件进行一定程度地降温，以降低温度对于该部件造成的损害。

请参阅图11，在任一优选的实施例中，所述中承部3为锥形结构且所述中承管4内部设有与所述中承部3相配合的锥形腔12。

锥形结构的设计，能够更大地容纳液体介质进入中承部的空腔结构中，实现对电磁线圈产生热量的及时传递。为配合中承部，所述中承管内设有锥形腔，也能够进一步地增强二者之间配合的稳定性。

考虑到本电磁加热装置多用于液体介质中，本电磁加热装置处于非使用状态时，支架内的湿度会高于使用状态时，为降低湿度对电磁线圈造成的影响，请参阅图12，在任一优选的实施例中，所述中承管4管壁内填充有活性炭且其顶部设有若干通气孔。活性炭能够一定程度程度地去除容置腔内的湿气，实现对电磁线圈的保护。当本电磁加热装置处于使用状态时，其产生的热量也能够使得活性炭内的湿气得以蒸发，从而延长活性炭的实际使用期间。

基于上述设计，本实施例能够利用卡扣与卡槽的配合，强化对容置腔内组件的稳定效果，请参阅图12，在任一优选的实施例中，所述锥形腔12侧壁上设有环形阵列排布的弹片13。弹片的设计，能够更进一步地强化中承管与中承部的连接稳定性。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。