一种电磁感应加热电能回收装置的制作方法

文档序号:15662171发布日期:2018-10-13 01:00阅读:542来源:国知局

本实用新型涉及电磁感应能量回收领域,特别是一种电磁感应加热电能回收装置。



背景技术:

自从1831年电磁感应定律被提出后,人们对电磁感应的运用越来越成熟,目前,特别是电磁感应加热装置,已经成为生活中必不可少的工具,常见的有家用电磁炉灶、商用电磁炉灶、不同功率的电磁炉、电磁加热热水器、电磁加热壁挂炉热水器、电磁茶炉、电磁加热电饭煲等等,相对传统的明火加热和电阻丝加热的方式,电磁加热更加环保、安全,但是虽然电磁加热的方式相比传统加热方式具有更高的利用率,但是仍然存在能源的浪费,如何回收这些没有被利用的能源已经成为本领域的一项研究重点。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种电磁感应加热电能回收装置。

一种电磁感应加热电能回收装置,包括:金属件、用于给金属件加热的加热部和能量回收部,其中,加热部包括连成回路的供电电源模块、用于对电源进行整流的整流模块、电磁线圈,并且电磁线圈与金属件相对应使得金属件被感应加热;能量回收部包括:回收线圈、与回收线圈相连的用电器,其中,回收线圈与电磁线圈位置相对应,使得回收线圈能够产生感应电。

进一步的,回收线圈为中空的柱形体,使得金属件能放置于回收线圈中或者线圈上或者回收线圈设置在金属件上。

进一步的,用电器连有若干所述的回收线圈,并且各个回收线圈依次串联或并联与用电器形成回路。

进一步的,回收线圈与用电器之间设有输出电源调整部,使其能够对回收线圈产生的感应电进行整流、滤波、电压转换。

进一步的,输出电源调整部包括电流电压转换器,电流电压转换器为AC-DC转换器或者DC-AC转换器。

进一步的,当用电器为充电电源时,电流电压转换器与用电器间还连有降压电路模块。

进一步的,用电器连有升压电路模块,并且转换电流电压后还有输出端。

进一步的,回收线圈主要由缠绕成若干匝的导线组成,导线表面设有防漏绝缘层。

进一步的,供电电源模块为交流供电模块。

进一步的,整流模块为交流-直流-交流转换模块。

进一步的,电磁线圈正对金属件,使得金属件能够形成涡流发热。

本实用新型具有以下有益效果:

1.通过电磁线圈产生磁场,金属的金属件切割磁力线产生涡流,起到加热作用,同时回收线圈切割正在加热的金属物体周边涡流磁力线,产生电流电压根据电磁感应定律可知,回收线圈产生感应电并输出被用电器所使用,有效回收了能源,整体的利用率更高使得装置整体的能源利用率更高。

2.通过回收线圈包围金属件的结构,对金属件具有一定保温的作用,防止热能流失过快。

3.使用多个回收线圈增加了匝数,进一步提高了产生的感应电量,能够回收转化更多的电能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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。

图1是本实用新型的整体结构示意图;

图2是金属件与回收线圈的一种结构关系图;

图3是金属件与回收线圈的另一种结构关系图;

图4是本实用新型的俯视剖面图;

图5是本实用新型的电路原理图;

图6是本实用新型的原理框图。

图中1-金属件,2-回收线圈,3-电磁线圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。

实施例一

如图1至图6所示的一种电磁感应加热电能回收装置,结构原理是在电磁感应加热,在被加热物体周边的电磁涡流磁感线上利用导线切割磁力线产生的电流电压再次回收利用的方式,包括:金属件1、用于给金属件1加热的加热部和能量回收部,其中,加热部包括连成回路的供电电源模块、用于对电源进行整流的整流模块、电磁线圈3,并且电磁线圈3与金属件1相对应使得金属件1被感应加热。

能量回收部包括:回收线圈2、与回收线圈2相连的用电器,其中,回收线圈2与电磁线圈3位置相对应,使得回收线圈2能够产生感应电。

使用时,一方面,由供电电源模块供电,整流模块将电源供电转换为高频交流电,高频交流电通过绕制的电磁线圈3建立高频磁场,与电磁线圈3位置对应的金属件1切割磁力线进而形成涡流而发热,起到加热作用;另一方面回收线圈2也切割磁力线,根据电磁感应定律可知,回收线圈2产生了感应电,感应电既可以直接运用于各种用电器上,也可以通过用电器储存起来。

优选的,需要对产生的感应电进行处理,回收线圈2与用电器之间设有输出电源调整部,使其能够对回收线圈2产生的感应电进行整流、滤波、电压转换。结构上,可以将整流桥、滤波电路、AC-DC或DC-AC转换器集成于电路板上,以实现上述功能。

本实施例中,金属件1为金属,优选为铁质或钢质的金属件1,其离子较活跃,离子震荡加热的效果好。

在本实用新型的一些实施例中,电磁线圈3与金属件1间设有隔板,金属件1放置于隔板上,优选的,隔板为微晶面板或云母瓷板。

实施例二

本实用新型是基于实施例一做进一步说明。

一种电磁感应加热电能回收装置,包括:金属件1、用于给金属件1加热的加热部和能量回收部,其中,加热部包括连成回路的供电电源模块、用于对电源进行整流的整流模块、电磁线圈3,并且电磁线圈3与金属件1相对应使得金属件1被感应加热。能量回收部包括:回收线圈2、与回收线圈2相连的用输出电源调整部和用电器,其中,回收线圈2与电磁线圈3位置相对应,使得回收线圈2能够产生感应电。结构原理是基于电磁感应加热,在被加热物体(即所述的金属件1)周边的电磁涡流磁感线上利用导线(即回收线圈2)切割磁力线产生的电流电压再次回收利用的方式。

本实用新型的一些实施例中,回收线圈2为中空的柱形体,使得金属件1能放置于回收线圈2中,不仅不会影响金属件1的正常使用,而且使回收线圈2最大程度的切割磁力线,回收更多的电能;或者,如图2所示,金属件1放置在回收线圈2上,回收线圈2此时还起到了承载金属件1的作用;或者,如图3所示,回收线圈2设置在金属件1上,与金属件1整合为一体,保证了在加热金属件1同时同步进行磁电转化回收,优选的,整个热回收部都设置在金属件1上,始终保持与金属件1一体化的结构形式。

在本发明的另一些实施例中,回收线圈2不止一个,用电器连有若干所述的回收线圈2,并且各个回收线圈2通过串联或并联与用电器形成回路,每个回收线圈2都能产生感应电,通过该方式连接最大程度的回收电能。优选的,各个回收线圈2的缠绕方向相同(都为顺时针或逆时针),缠绕方向相反的回收线圈2具有相反的电势,相互抵消,导致回收的电能变少。

对于上述两类中任意一种回收线圈2的结构,回收线圈2都主要由缠绕成若干匝的导线组成,导线表面设有防漏绝缘层。使得相邻的匝之间不导通,否则难以实现磁感生电。

实施例三

本实用新型是基于实施例一和实施例二做进一步说明。

一种电磁感应加热电能回收装置,包括:加热部和能量回收部,其中,加热部包括连成回路的供电电源模块、用于对电源进行整流的整流模块、用于给金属件1加热的电磁线圈3。

能量回收部包括:回收线圈2、与回收线圈2相连的输出电源调整部和用电器,其中,回收线圈2与电磁线圈3位置相对应,使得回收线圈2能够产生感应电。

本实施例中,输出电源调整部设有电流电压转换器。由于回收线圈2处于相对静止状态,而电磁场不断的改变才使得回收线圈2能够切割磁感线产生感应电,产生的感应电为交流电,对于需要使用直流的用电器,需要先将交流电通过电流电压转换器转换为直流电,优选的,采用AC-DC转换器。当用电器为交流用电器时,电流电压转换器为AC-DC-AC交流转换器,用于将回收线圈2产生的电流电压调整至适合该用电器的工作电流电压。其中,电流电压转换器为电子电路领域中常用到的电子元件,其结构能够被本领域人员所熟知,故此,本实施例中不再详细说明。

本实用新型的一些实施例中,当用电器为充电电池时,电流电压转换器与用电器间还连有降压电路模块,常用的用电器,如锂电池,铅酸蓄电池、超级电容等其额定电压范围在2.7V~12V,而回收线圈2产生电动势往往大于这个值,所需需要经过降压才能保证充电时的安全。

本实施例中,用电器连有升压电路模块,以提高输电效率,升压电路连有输出端,输出点可以为USB、Type-C、电源插座等结构,通过输出端输出,被用电器所使用。

实施例四

本实用新型是基于实施例一至三做详细说明。

一种电磁感应加热电能回收装置,包括:加热部和能量回收部,其中,加热部包括连成回路的供电电源模块、用于对电源进行整流的整流模块、用于给金属件1加热的电磁线圈3。

能量回收部包括:回收线圈2、与回收线圈2相连的用电器,其中,回收线圈2与电磁线圈3位置相对应,使得回收线圈2能够产生感应电。

本实施例中,供电电源模块为交流供电模块,优选的,可以采用单相AC220V或三相AC380V的市电。

本实施例中,整流模块为交流-直流-交流转换模块,其中,交流-直流部分可以采用桥式整流器处理,直流-交流部分可以采用谐振变换器处理,桥式整流器处理与谐振变换器集成于同一电路/PCB板中。

本实施例中,电磁线圈3正对金属件1,使得金属件1能够形成涡流发热。

以电磁炉为例说明本实施中对金属件1加热的过程如下:

1.电磁炉通过插座开关与电网相连,获取单相AC220V或三相AC380V的工频市电,这是电磁炉的能量拉远;

2.电磁炉将市电通过桥式整流电路变换为直流电;

3.经电压谐振变换器将直流电变换成频率为20-40kHz的高频交流电;

4.高频交流电通过在电磁线圈3建立高频磁场;

5.当电磁线圈3中流过交变的高频电流时,沿线圈盘半径方向会产生闭合的磁力线,磁力线与金属件1底部作用,在底部形成涡流而发热,起到加热的作用。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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