CN205137855U - 电磁液体加热装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了电磁液体加热装置和系统,所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配。在应用过程中，感应线圈产生的磁力线方向可沿着加热体的形状构成以回路，由于产生的磁力线完全在加热体内部，可以最大限度地增加加热体的发热面积，进而通过加热体尽快将热量传递给加热液体。此外，加热体同时又作为磁力线的磁通道，达到了磁场屏蔽的效果，避免了因为磁力线部分“裸露”于空气中而造成电磁污染。

Description

电磁液体加热装置和系统

技术领域

本实用新型涉及供暖加热设备领域，尤其涉及一种电磁液体加热装置和系统。

背景技术

电磁液体加热装置是利用电磁感应原理来完成液体加热，其原理是：高速变化的交变电流在流过感应线圈时会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的交变磁力线通过加热体时会在加热体内产生无数的小涡流，使加热体本身自行高速发热，此时若待加热的液体与加热体直接接触，即可达到加热的目的。感应线圈表面通常采用绝缘、隔热保温材料制成，因而在加热过程中感应线圈并不发热，热量绝大部分均由加热体自身发出，大大提高了热转化效率，同时也延长了感应线圈的使用寿命，因而得到了广泛应用。

现有的电磁液体加热装置包括有感应线圈和加热体，加热体的形状通常为圆柱形，感应线圈缠绕于加热体的表面。这种装置在结构存在着诸多缺陷：首先，感应线圈在交变电流下所产生的磁力线大部分“裸露”于空气中，即大部分磁力线并未在加热体内部传导，该部分磁力线并不做功，这无疑造成了热转化率的下降以及加热装置功耗的增加；其次，磁力线“裸露”于空气中，容易泄露到外部开放区域(如空气)，极易造成电磁污染。

综上所述，如何解决电磁液体加热装置在进行加热时，热转化效率低、功耗大、容易造成电磁污染等问题，是供暖加热设备领域一个亟需解决的问题。

实用新型内容

基于上述原因，本实用新型提供一种电磁液体加热的技术方案，用以解决电磁液体加热装置在进行加热时，热转化效率低、功耗大、容易造成电磁污染等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电磁液体加热装置,所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配。

进一步地，所述感应线圈为扁平型感应线圈，则所述“加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配”包括：所述加热体构成一环路，所述扁平型感应线圈设置于所述加热体构成的环路区域内。本实用新型所述的环路区域用于安装感应线圈。

进一步地，所述感应线圈为缠绕型感应线圈，则所述“加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配”包括：所述加热体构成一环路。优选地，所述加热体穿过所述缠绕型感应线圈的中部空腔构成一环路。

进一步地，所述加热体的数量为两个，所述加热体包括第一加热体和第二加热体,所述第一加热体和第二加热体分体设置。所述第一加热体和所述第二加热体从结构来讲是一个整体，它们为根据磁力线轨迹设计，此设计可将电磁/热能转换部件的面积增加一倍以上，又为电磁线圈产生的磁场提供便捷通道，使其不再空间“流动”，从而达到提高电磁/热能转换效率，降低“电磁污染”的效果。

进一步地，所述电磁液体加热装置成套筒结构，也可以说，所述第一加热体和第二加热体成套筒结构，所述套筒结构包括内筒壁和外筒壁，所述外筒壁包括外筒内壁和外筒外壁，且所述第一加热体即为所述内筒壁，所述第二加热体即为所述外筒内壁。在本实用新型的一些实施例中，所述第一加热体即为所述内筒壁，所述第二加热体即为所述外筒内壁。

进一步地，所述分体设置包括嵌套设置，所述嵌套设置具体为：所述第一加热体位于所述第二加热体构成的环路区域内部。进一步地，所述缠绕型感应线圈位于所述第一加热体与所述第二加热体构成的环路区域内。

进一步地，所述加热体的材质为铁质金属材质，例如普通碳钢等。在本实用新型的一些实施例中，所述内筒壁和所述外筒壁均为铁质金属材质。

以及发明人还提供了一种电磁液体加热系统,其包括液体管道，所述液体管道设置有出液口和进液口，在所述液体管道的出液口和进液口之间还设置有本实用新型所提供的电磁液体加热装置。

进一步地，所述液体管道内还设置有水位传感器和温度传感器。

区别于现有技术，上述技术方案所述的电磁液体加热装置和系统,所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配。在应用过程中，感应线圈产生的磁力线可沿着加热体的形状构成一回路，由于产生的磁力线构成的完整回路均可以在加热体内部进行传导，最大限度地增加加热体的发热面积，进而提升了加热体对液体进行加热的效率。此外，加热体同时又作为磁力线的磁通道，达到了磁场屏蔽的效果，避免了因为磁力线部分泄露到外部开放区域而造成电磁污染。

附图说明

图1为背景技术的电磁液体加热装置的示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式涉及的电磁液体加热装置的示意图；

图3为本实用新型另一具体实施方式涉及的电磁液体加热装置的示意图；

图4为本实用新型另一具体实施方式涉及的电磁液体加热装置的示意图；

图5为本实用新型图4所示的电磁液体加热装置的截面图；

图6为本实用新型一具体实施方式涉及的电磁液体加热系统的示意图；

图7为本实用新型另一具体实施方式涉及的电磁液体加热系统的示意图。

附图标记说明：

1、加热体；11、环路区域；

2、感应线圈；21、扁平型感应线圈；22、缠绕型感应线圈；

3、磁力线；

4、加热液体；

5、出液口；

6、进液口；

7、内筒壁；

8、外筒内壁；

9、外筒外壁。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1所示，为背景技术的电磁液体加热装置的示意图。从图1中可以看出，感应线圈2缠绕于加热体1的表面，感应线圈在通电状态下所产生的磁力线方向如图1中箭头方向所示，可以看出，磁力线经由感应线圈的内管壁并通过外部开放空间后构成一回路。由于加热体仅设置于感应线圈缠绕形成的中部空腔内，这就导致磁力线仅仅只有一部分(去除通过外部开放空间的部分)在加热体内部，也即在工作时仅仅只有通过加热体内部这一部分的磁力线做功，导致磁能转换为热能的效率低，造成资源的浪费。同时，由于磁力线的一部分位于外部开放空间，极易造成电磁污染。

本实用新型提供了一种电磁液体加热装置,所述装置包括加热体1和感应线圈2，所述加热体1的形状与所述感应线圈2产生的磁力线3回路相适配。所述加热体可以为铁质金属材质，优选的，在本实施方式中，所述加热体的材质为普通碳钢。在实际应用过程中可以根据不同形状的感应线圈，将加热体的形状设置为与该感应线圈所产生的磁力线的回路一致的构型，这样就可以保证在工作状态下，加热体一方面可以作为磁力线的磁通道，避免磁力线泄露到外部开放空间，起到磁场屏蔽的效果；另一方面，由于磁力线在工作状态下位于与之相适配的加热体内部，磁力线整体均有进行做功，从而大大提高了磁能转化为热能的效率，节约了资源，也加快了加热体对加热液体进行加热的速度。

如图2所示，在某些实施例中，所述感应线圈为扁平型感应线圈21，则所述“加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配”包括：所述加热体构成一环路，所述扁平型感应线圈21设置于所述加热体1构成的环路区域11内，所述环路区域11用于安装感应线圈。图2是感应线圈为扁平型感应线圈21时，电磁液体加热装置的剖面示意图。从图2中可以看出，加热体1的整体形状构成一环路，该环路内部存在一空腔，所示空腔即为环路区域11，扁平型感应线圈21设置于该空腔内。该装置在工作时，感应线圈的磁力线由扁平型感应线圈21发出，经过加热体1内部传导后，又返回该扁平型感应线圈21中。加热液体4与加热体1接触，以便完成加热，优选的，可以将放置加热液体4的容器设置成“回”型套管。所述“回”型套管包括外管壁和内管壁，外管壁和内管壁之间的腔体用于容置加热液体4，外管壁可以起到磁场屏蔽的作用，防止磁力线泄露到外部开放空间造成磁污染。“回”型套管的内管壁作为加热体直接将产生的热能传导至腔体内的加热液体4，从而达到加热目的。扁平型感应线圈21的厚度较小，通常厚度可以设置在100mm以下，可以将扁平型感应线圈设置在功率为10kw以下电磁液体加热装置中，用于开发家用壁挂炉，热水器等产品。

在某些实施例中，所述感应线圈为缠绕型感应线圈，则所述“加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配”包括：所述加热体穿过所述缠绕型感应线圈的中部空腔构成一环路。缠绕型感应线圈的中部具有空腔，加热体从空腔穿过，并经过感应线圈之外的空间构成一回路，使得磁力线在工作状态下可沿着加热体内部构成传导，进而提高磁能转化效率。优选的，所述加热体1的数量为两个，所述加热体包括第一加热体和第二加热体,所述第一加热体和第二加热体分体设置。

如图3和图6所示，在一些实施例中，本实用新型所提供的电磁液体加热装置呈环形结构，整个环形管壁即为电磁发热部件，即，整个环形管壁都为加热体1，整个环形管壁也是磁力线3的通道。管内有加热液体4；管壁外作保温处理，从而减少热能损失。整个环形管壁在磁场的作用下，将磁能转换为热能，达到对管内待加热液体4进行加热的目的。同时，又为磁场的磁力线3提供便捷通道，起到聚集磁场的作用，从而达到磁场屏蔽的目的。

如图4-5所示，在一些实施例中，本实用新型所提供的电磁液体加热装置呈套筒结构，内筒壁7和外筒内壁8都是电磁发热部件(加热体)，即，内筒壁7即为第一加热体，外筒内壁8即为第二加热体，内筒壁7和外筒内壁8也是磁力线3的通道。

以及发明人还提供了一种电磁液体加热系统,如图6-7所示。某些实施例中，本实用新型提供了一种电磁液体加热系统，如图7所示，加热液体4由进液口6进入电磁液体加热系统，流经内筒后进入内筒和外筒之间区域，最后由出液口5流出完成液体加热过程，所述环路区域11用于安装感应线圈。图6和图7都标出加热液体的进出口。其包括液体管道，所述液体管道设置有出液口5和进液口6，在所述液体管道的出液口和进液口之间设置有本实用新型所提供的电磁液体加热装置。加热液体4从进液口6流入电磁液体加热系统，经过电磁液体加热装置进行加热后，从出液口5流出。进液口6和出液口5的数量可以为一个或多个，图6为装有图3所示的电磁液体加热装置的电磁液体加热系统的示意图，图7为装有图4-5所示的电磁液体加热装置的电磁液体加热系统的示意图。

所述液体管道内还设置有水位传感器和温度传感器。所述水位传感器和温度传感器还可以与处理器电连接，处理器与显示器电连接。水位传感器可以实时获取当前液体管道内加热液体的液面高度，并将其传输给处理器，处理器经过模数转化后，显示器对当前液面高度予以显示。同理，温度传感器可以实时获取当前液体管道内加热液体的温度，并将其传输给处理器，处理器经过模数转化后，显示器对当前加热液体的温度予以显示。用户可以通过观察显示器上所显示的数据，及时获悉当前液体管道内加热液体的水位高度以及温度，并可以实际需要对水位高度和温度进行调控。

上述技术方案所述的电磁液体加热装置和系统,所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配。在应用过程中，感应线圈产生的磁力线方向可沿着加热体的形状构成以回路，由于产生的磁力线完全在加热体内部，可以最大限度地增加加热体的发热面积，进而通过加热体尽快将热量传递给加热液体。此外，加热体同时又作为磁力线的磁通道，达到了磁场屏蔽的效果，避免了因为磁力线部分“裸露”于空气中而造成电磁污染。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁液体加热装置,其特征在于，所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配；所述感应线圈为缠绕型感应线圈，则所述加热体构成一环路。

2.根据权利要求1所述的电磁液体加热装置，其特征在于，所述加热体的数量为两个，所述加热体包括第一加热体和第二加热体,所述第一加热体和第二加热体分体设置。

3.根据权利要求2所述的电磁液体加热装置，其特征在于，所述第一加热体和第二加热体成套筒结构，所述套筒结构包括内筒壁和外筒壁，所述外筒壁包括外筒内壁和外筒外壁，且所述第一加热体即为所述内筒壁，所述第二加热体即为所述外筒内壁。

4.根据权利要求2或3所述的电磁液体加热装置，其特征在于，所述分体设置包括嵌套设置，所述嵌套设置具体为：所述第一加热体位于所述第二加热体构成的环路区域内。

5.根据权利要求4所述的电磁液体加热装置，其特征在于，所述缠绕型感应线圈位于所述第一加热体与所述第二加热体构成的环路区域内。

6.一种电磁液体加热装置,其特征在于，所述装置包括加热体和感应线圈，所述加热体的形状与所述感应线圈产生的磁力线回路相适配；所述感应线圈为扁平型感应线圈，则所述加热体构成一环路，所述扁平型感应线圈设置于所述加热体构成的环路区域内。

7.根据权利要求1或6所述的电磁液体加热装置，其特征在于，所述加热体的材质为铁质金属材质。

8.一种电磁液体加热系统,其包括液体管道，所述液体管道设置有出液口和进液口，其特征在于，在所述液体管道的出液口和进液口之间设置有如权利要求1至7任一项所述的电磁液体加热装置。

9.根据权利要求8所述的电磁液体加热系统,其特征在于，所述液体管道内还设置有水位传感器和温度传感器。