专利名称：新型无骨架电磁感应加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将电能转变成热能的电磁加热装置，尤其涉及一 种新型无骨架电石兹感应加热装置。
背景技术：
目前，在化工、钢铁、塑料等行业内广泛使用的各种金属管道加热设 备，多为利用电阻发热原理的加热方式。即在需加热设备上加装电阻片， 将电能直接转变成热量，然后通过热传导、辐射等方式使被加热设备升温。
该电阻发热方式的缺点是 一是加热效率低，浪费能源，电能的有效利用 率仅40%左右。仅加热体在靠近加热设备一侧的热量得到了利用，但未靠 近加热设备一侧的热量却大量散失到空气中，不仅造成电能浪费，而且还 会引起环境温度上升，为了降低环境温度将不得不再消耗能源，从而造成 能源的二次浪费；二是使用场合局限性大。电阻加热的功率密度低，在一 些加热温度较高(如上千度以上)的场合，电阻丝因其本身对热的耐受性 的局限根本无法工作；三是维护工作量大。电阻丝长期经受高达几百度的 热辐射，会因氧化而减低使用寿命， 一般寿命仅约半年，维护工作量非常 大。为克服电阻加热的弊端，近几年来随着电磁感应加热技术的发展，利 用电磁感应产生涡流进行自加热原理的电磁感应装置开始越来越多地应 用在各种需要对金属设备进行加热的场合，并在这一方面产生了不少专利 才支术。如中国专利CN2812482Y 7〉开了一种电》兹感应加热装置，它包:fe电 磁感应线圏，该线圈无磁芯并安装在金属管道的外部，置于绝缘材料制成 的外骨架和内骨架之间。
除前述专利外，目前已经公布的与电磁感应加热装置有关的专利还有很
多，这些专利虽然在塑料、原油输送、化工、食品、钢铁、塑料等行业的运 用中取得了比传统电阻加热方式更好的节能降耗和提高热效率的效果，但是， 现有技术都有一个共同的缺点这些电磁感应加热装置的励磁线圈都需* 托一个由硬质材料做成的骨架，励磁线圈附着于该骨架并与该骨架共同构成一个活动的整体。因电磁感应装置主要用于各种需要加热的金属管道上，而 金属管道要么是其两端都固定安装有法兰盘，要么管道很长或者是封闭的， 或者在某些场合下需要加热的金属表面形状不规则，在这些情况下把带有硬 质材料骨架的电磁励磁线圈或装置套到待加热的金属表面是很难实现的。
实行新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型的无骨架电磁感应加热装置，它克 服了现有技术中电磁励磁线圏需要依托硬质骨架而与被加热金属管道表 面难以配合的弊端，提供一种无骨架软体的电磁感应加热装置，该装置可 以非常方便地与被加热金属设备相配合，从而可以实现高效的加热效果。
本实用新型是通过如下技术方案实现的
一种新型无骨架电磁感应加热装置，包括励磁线圈和保温隔热层，励磁 线圏与电磁控制器相连接，其特征在于，所述励磁线圉铺设在保温隔热层之 上，电磁励磁线圈和保温隔热层外面包覆耐高温层。
优选地，所述励^磁线圈由多股导线经平面绕制成椭圆形。 所述励磁线圏有多种连接或排列方式，如励磁线圈还包括多个子线圈， 这些子线圈通过串联或并联方式连接。除经平面绕制外，励磁线圏还可以为 两层以上层叠排列，每层励磁线圈分别连接一个电磁控制器。此外，还可以 在所述励磁线圈的不同部位引出一个或多个接头，每个接头分别连接一个电 磁控制器。
优选地，所述耐高温层为耐高温玻璃纤维布。
优选地，所述耐高温层为带状，所述耐高温层两端相扣接后包覆净皮加热 金属设备。除带状外，所述耐高温层还可以是与纟皮加热金属设备相适应的其 他形状。
优选地，所述保温隔热层为陶瓷纤维、玻璃纤维或其他非金属性材料制 成的保温隔热软质材料。所述保温隔热层可以是多层排列。
藉由上述技术方案，本实用新型至少具有如下有益效果结构简单，由于省去了由硬质材料构成的骨架，因此大大降^[氐了成本；同时由于没有硬 质骨架，可以在该电磁加热装置中励磁线圈与被加热金属设备之间使用M 的保温材料，不仅可以避免励磁线图受到加热金属设备长期的高温辐射，而 且可以使纟Wa热金属设备有更好的节能效果；最后，由于本实用新型不采用 硬质骨架，而是在励磁线圈和保温材料外面包裹软质的耐高温纤维布，该耐 高温纤维布可以根据不同的适用场合做成不同的形状，从而使该电磁加热 装置的使用范围更宽泛，且软质的耐高温纤维布制成的加热装置使其可以非 常方便地与待加热金属设备贴合并贴近，从而可以大大提高加热效果和节电 的效果。本实用新型可以大大减少热量的散失，提高热效率，节电效果十分 显著，节电可达30%~75%。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新 型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出根据本实用新型一种实施方式的新型无骨架电磁感应加热装 置与被加热金属设备的结构示意图。
图2示出根据本实用新型一种实施方式的新型无骨架电磁感应加热装 置与被加热金属设备的水平排列布置图。
图3示出本实用新型一种实施方式的新型无骨架电磁感应加热装置的 连接示意图。
图4示出本实用新型一种实施方式的新型无骨架电磁感应加热装置的 连接示意图及其中的励磁线團示意图。 图中标号说明
1、 被加热金属设备；
2、 保温隔热层；
3、 励f兹线圏；
4、 耐高温层；
5、 电磁控制器；
6、 温控装置；
7、 温度检测；8、电源。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述 本领域的技术人员理解，电磁感应加热原理是利用麦克斯韦电磁场理论， 即变化的磁场在周围空间产生电场，当导体处在此电场中时，导体中的自由 电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流。本实用新型的新型 无骨架电》兹感应加热装置即利用该原理制成。
图1示出的是根据本实用新型一种实施方式的新型无骨架电磁感应加 热装置与被加热金属设备的结构示意图。优选地，被加热金属设备l可以 是管道、料筒等，还可以是平面的被加热金属，如机头、模具等。具体地， 本实用新型中示出的被加热金属设备1是截面为圆形的金属管道。其中， 励磁线圏3铺设在保温隔热层2之上并与电磁控制器5相连接，在保温隔 热层2和励磁线圈3的外面包覆耐高温层4。
保温隔热层2在一皮加热金属设备1和励磁线團3之间， 一方面可以对 -故加热金属设备进行保温，提高热效率，另一方面可以阻隔高温;故加热金 属设备1对励磁线图3的热辐射，以延长励磁线圈3的使用寿命。
保温隔热层2 —般用陶瓷纤维或玻璃纤维或其他非金属性材料制成的 具有保温隔热功能的软质毡材，如常用的玻璃纤维针刺毡，可以起到很好 的保温隔热效果。隔热保温层厚度可以在2 15匪之间， 一般厚度为10鹏。 根据被加热设备现场条件的不同，保温隔热层2可以是一层，也可以是多 层。本实用新型的该结构特点可以很方便地根据被加热场合的不同要求， 增加隔热保温层2的层数及厚度以达到更好的保温隔热效果，如在对加热 温度较高的场合，处于对-故加热金属设备进行保温和防止对励磁线圈热辐 射的考虑，需要多层保温隔热层一起使用，从而增加保温隔热层的厚度。
在保温隔热层2上面铺设励磁线圈3。在本实用新型的无骨架电磁感 应加热装置中，该励磁线圈3是多股导线经平面绕制成椭圓形。图4中示 出该实用新型第一种实施方式的电磁加热装置中励磁线圉3经平面绕制成 椭圆形的示意图。经平面绕制的线圈形成的电i兹场^f兹力线较层叠布置更加均衡，且磁力线辐射面积较大，因此加热效果更好。图中示出的是该实用
新型第一种实施方式，即励磁线圈3为单层排列的示意图。所述第一种实 施方式为最优实施方式，适用于大多数需要加热的场合。如果需要取得特 别加热效果的，可以通过本实用新型的第二种实施方式来实现，在该种实 施方式中，励磁线圏是层叠排列(图中未示出)，即励磁线圏为二层以上 层叠布置，每层励磁线圈分别外接一个电磁控制器。在对加热面积较小但 需要获得更好加热效果的场合，可以使用该层叠布置方式，以提高单位面 积的加热功率。除此之外，本实用新型的再一种实施方式(图中未示出) 是在一个励磁线圈的不同部位分别引出一个或多个接头，每个所述接头分 别与一个电磁控制器相连接。该种实施方式同样也可以提高单位面积的加 热效率，效果与层叠差不多。此外，根据被加热金属设备加热场合的不同 要求，还可以将一个或多个励磁线圈通过串联或并联方式使用，即所述励 磁线圏包括多个子线圏，子线團之间通过串联或并联形式连接(该实施方 式图中未示出)。因此，本实用新型中，励磁线圈3的使用非常灵活，根 据被加热设备加热温度要求的不同，可以通过励磁线圈的不同排列及使用 方式来满足。
在本实用新型中，根据电磁感应原理，励磁线圏3本身并不发热，并 且其是由绝缘材料和耐高温电缆制造，所以不存在着像现有的电阻加热方 式中电阻丝在高温状态下氧化而使用寿命很短的问题，因此，本实用新型 的励磁线圈具有使用寿命长、升温速率快、不需要维修等优点，减少了维 修时间，降低了成本。
参考图l和图2,在励磁线圈3和隔热保温层2外面包覆耐高温层4， 包覆耐高温层4的目的， 一方面相比棵露的励磁线围，包覆耐高温层4之 后可以使本实用新型外》见更加美观，另一方面，通过包覆该耐高温层4可 以将励磁线圏3与隔热保温层2紧紧固定在一起，从而可以实现更好的加 热和保温效果。耐高温层4 一般采用耐保温玻璃纤维布。并且，根椐不同 加热场合所需温度的高低，可以选择使用不同表面涂层的玻璃纤维布。如 表面涂层为高硅氧的高硅氧玻璃纤维布，可长期在90(TC环境下使用，适用于加热温度较高的场合；表面涂层为硅橡胶的硅胶布涂覆玻璃纤维布， 耐高温在200度左右，适用于一般的加热场合。
耐高温层4所采用的耐高温纤维布通过耐高温线缝合，并将其有缝合 痕迹的表面与被加热金属设备的外表面贴合，从而使本实用新型露在外面 的部分在视觉上为一体化形成，没有任何缝合痕迹，简洁、美观、大方。
耐高温层4经缝合后，可以成为带状，并在耐高温层4即带子的两端 分别安装快速接头组件，将带状的本实用新型环绕对被加热金属设备，通 过快速接头组件可以非常方便的实现快速扣接。除快速接头外，本实用新 型还可以釆用其他通常的连接方式。本领域的技术人员可以非常容易地实 现这种连接。
本实用新型的电磁感应加热装置除外形为带状外，还可以是其他的形 状，如平板形状(图中未示出)，以适用于才莫具、机头等平面加热场合， 还可以是其他的不规则形状，以便于与被加热金属设备的形状相互配合， 并按照被加热金属设备形状和加热场合的不同，在耐高温层4上设置一个 或多个固定点，以便固定在净皮加热金属设备上，从而可以使本实用新型的 电磁感应加热装置更贴近^皮加热金属设备表面进而提高加热效率。
根据被加热金属设备l的加热部位和长短，本实用新型可以同时使用 一个或多个，以便满足不同的加热要求。
本领域技术人员理解，在电磁感应加热装置中使用的电磁控制器5是具 有整流功能及高频发生功能的电路。其中，其中的整流电路将60Hz的交流 电压整流成直流电，再经过其控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz 的高频电压。
图3和图4示出了本实用新型一种实施方式的连接示意图，其中，图3 主要示出了本实用新型电磁加热装置的剖视图，图4主要示出了电磁线圏3 绕制成椭圓形的示意图。本实用新型在使用时，接通电源8，电流流入电磁 控制器5,通过电磁控制器5将60Hz的电流转换成的高频电流，该高速变 化的电流流过励磁线圈3会产生高速变化的f兹场，当磁场内的磁力线通过 被加热金属设备l时，在金属体内产生无数的小涡流，使金属管道本身自行高速发热，然后再加热金属管道内的物料。本领域技术人员都能理解，
通过温度检测7和温控装置6的反馈和调节，在达到一定设定温度时，通 过控制电磁控制器5使本实用新型的加热装置停止加热，在低于一定设定 温度时，通过控制电磁控制器5开始加热，可以使被加热金属设备l内的 温度始终维持在一定的设定范围之内。
综上所述，以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来 限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作 的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种新型无骨架电磁感应加热装置，包括励磁线圈(3)和保温隔热层(2)，所述励磁线圈(3)与电磁控制器(5)相连接，其特征在于，所述励磁线圈(3)铺设在保温隔热层(2)之上，所述电磁励磁线圈(3)和保温隔热层(2)外面包覆耐高温层(4)。
2. 根据权利要求1所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在于， 所迷励磁线圈(3)由多股导线经平面绕制成椭圆形。
3. 根据权利要求1或2所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在 于，所述励磁线圈(3)包括多个子线圈，所述子线圏通过串联或并联方式连 接。
4. 根椐权利要求1或2所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在 于，所述励磁线圈(3)为两层以上层叠排列，每层励磁线圈分别连接一个电磁 控制器。
5. 根据权利要求1或2所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在 于，在所ii^力磁线圈(3)不同部位引出一个或多个接头，所述每个接头分别连 接一个电磁控制器。
6. 根据权利要求1所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在于， 所述耐高温层(4)为耐高温玻璃纤维布。
7. 根据权利要求1或6所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在 于，所述耐高温层(4)为带状，所述耐高温层(4)两端相扣接后包覆,^rp 热金属设备(1 )。
8. 根据权利要求1或6所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在 于，所述耐高温层(4)为与被加热金属设备(1)相适应的形状。
9. 根据权利要求1所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征在于， 所述保温隔热层(2 )为陶瓷纤维、玻璃纤维或其他非金属性材料制成的保温隔热M:材料。
10. 根据权利要求1或9所述的新型无骨架电磁感应加热装置，其特征 在于，所述保温隔热层(2)可以是多层。
专利摘要本实用新型公开了一种新型无骨架电磁感应加热装置，包括励磁线圈和保温隔热层，励磁线圈与电磁控制器相连接，其特征在于，所述励磁线圈铺设在保温隔热层之上，电磁励磁线圈和保温隔热层外面包覆耐高温层。藉由前述结构，本实用新型不仅结构简单，成本低廉，并因本实用新型采用软质材料没有硬质骨架，因此，本实用新型可以实现与被加热金属设备形状相适应且可以方便地与被加热金属设备紧密贴合，从而实现更好的加热节能效果。
文档编号H05B6/36GK201323668SQ20082015623
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者文元庆, 谢剑波 申请人:上海联净环保科技有限公司