一种电磁加热装置及电磁供热设备

1.一种电磁加热装置，其特征在于：包括正负电极、电磁控制器、电磁线圈、隔热绝缘垫层、铁制方管、导热鳍片；所述导热鳍片嵌在所述铁制方管内，所述隔热绝缘垫层包裹在所述铁制方管外，所述电磁线圈缠绕在所述隔热绝缘垫层外；所述导热鳍片上设有数排弯折片；所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板相对，第三铁板与第四铁板相对，至少有两块相对的铁板上开有多排卡孔；所述导热鳍片与所述铁板嵌合的边为凹凸边，所述凹凸边由凸出部和凹陷部组成，所述凸出部嵌在所述卡孔中；
所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板为宽矩形铁板，第三铁板与第四铁板为窄矩形铁板，每块铁板上开有多排卡孔；与第一铁板与第二铁板嵌合的导热鳍片为大导热鳍片，与第三铁板与第四铁板嵌合的导热鳍片为小导热鳍片；所述大导热鳍片为矩形，其与第一铁板和第二铁板嵌合的边为凹凸边，所述凸出部嵌在所述卡孔中，所述大导热鳍片上设有多排弯折片；所述小导热鳍片包括两个侧壁和一个连接部，两个侧壁通过连接部相连；所述侧壁与所述第三铁板或第四铁板嵌合的边为凹凸边，其凸出部嵌在第三铁板或第四铁板的卡孔中，每个侧壁上至少设有一排弯折片；
所述大导热鳍片由2个半鳍片组成，每个半鳍片与第一铁板或第二铁板嵌合的边为凹凸边，与凹凸边相对的边为直边，每个半鳍片上至少设有一排弯折片；
同一大导热鳍片上的弯折片的弯折方向相同；同一小导热鳍片上的弯折片向外弯折，沿连接部的中线镜像对称。
2.一种电磁加热装置的制备方法，其特征在于：所述电磁加热装置包括正负电极、电磁控制器、电磁线圈、隔热绝缘垫层、铁制方管、导热鳍片；所述导热鳍片嵌在所述铁制方管内，所述隔热绝缘垫层包裹在所述铁制方管外，所述电磁线圈缠绕在所述隔热绝缘垫层外；
所述导热鳍片上设有数排弯折片；所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板相对，第三铁板与第四铁板相对，至少有两块相对的铁板上开有多排卡孔；所述导热鳍片与所述铁板嵌合的边为凹凸边，所述凹凸边由凸出部和凹陷部组成，所述凸出部嵌在所述卡孔中；
所述电磁加热装置的制备方法包括以下步骤：1)将铁板切成宽矩形和窄矩形，在宽矩形或宽矩形和窄矩形的适当位置篓空出卡孔；2)将铜片制成导热鳍片，在铜片上冲压出弯折片，并将长边制成凹凸边；3)将导热鳍片的凸出部依序插进铁板的卡孔中后，填缝满焊；
4)将嵌合导热鳍片的两块宽矩形铁板与窄矩形铁板焊接成铁制方管，所述窄矩形铁板嵌合或不嵌合导热鳍片；5)在铁制方管外包裹隔热绝缘垫层；6)在隔热绝缘垫层外缠绕电磁线圈即制成所述电磁加热装置。
3.根据权利要求2所述的电磁加热装置的制备方法，其特征在于：所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板为宽矩形铁板，第三铁板与第四铁板为窄矩形铁板，每块铁板上开有多排卡孔；与第一铁板与第二铁板嵌合的导热鳍片为大导热鳍片，与第三铁板与第四铁板嵌合的导热鳍片为小导热鳍片；所述大导热鳍片为矩形，其与第一铁板和第二铁板嵌合的边为凹凸边，所述凸出部嵌在所述卡孔中，所述大导热鳍片上设有多排弯折片；所述小导热鳍片包括两个侧壁和一个连接部，两个侧壁通过连接部相连；所述侧壁与所述第三铁板或第四铁板嵌合的边为凹凸边，其凸出部嵌在第三铁板或第四铁板的卡孔中，每个侧壁上至少设有一排弯折片。
4.根据权利要求3所述的电磁加热装置的制备方法，其特征在于：所述大导热鳍片由
2个半鳍片组成，每个半鳍片与第一铁板或第二铁板嵌合的边为凹凸边，与凹凸边相对的边为直边，每个半鳍片上至少设有一排弯折片。
5.根据权利要求3所述的电磁加热装置的制备方法，其特征在于：同一大导热鳍片上的弯折片的弯折方向相同；同一小导热鳍片上的弯折片向外弯折，沿连接部的中线镜像对称。
6.一种电磁供热设备，其特征在于：由流体生成或储存设备、流体入管、流体出管和权利要求1所述的电磁加热装置组成，所述电磁加热装置的铁制方管的两端分别与流体入管和流体出管相连，流体入管的另一端与流体生成或储存设备相连。
7.根据权利要求6所述的电磁供热设备，其特征在于：所述电磁加热装置的铁制方管内设有铁制隔板，将铁制方管分割成多个电磁加热单元；所述电磁供热设备还包括回转管，回转管用于连接相邻电磁加热单元的同端回转端部。
8.根据权利要求7所述的电磁供热设备，其特征在于：每个气体通道内的弯折片的弯折方向与气体流动方向相同。
9.权利要求6或7所述电磁供热设备的制备方法，其他特征在于：在所述电磁加热装置的铁制方管两端焊上流体入管与流体出管，或在电磁加热单元的两端焊上流体入管、流体出管或回转管，即制成电磁供热设备。

一种电磁加热装置及电磁供热设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电磁加热领域，尤其涉及一种电磁加热装置及电磁供热设备。\n背景技术\n[0002] 电磁感应技术是在法拉第感应定律的基础上发展起来的，是法拉第感应定律的一种应用形式。电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所以热转化率特别高，最高可达到95%。\n[0003] 目前，日常使用的电磁炉，电磁灶都是采用的电磁加热技术。除此之外，在工业上，电磁加热技术广泛应用于塑料、橡胶制品、化工、医药等行业的生产领域，如塑料拉丝、吹膜、造粒、注塑等的加热；电缆生产挤出机，挤塑机等加热；热塑性塑胶管材、型材生产等加热；管道伴热、恒温控制加热等。但是现有电磁加热装置多与有形物体直接接触，加热效果好；与流体接触换热不充分，加热效果差。\n发明内容\n[0004] 有鉴于此，有必要针对电磁加热装置对流体加热效果差的问题，提供一种电磁加热装置。\n[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。\n[0006] 一种电磁加热装置，包括正负电极、电磁控制器、电磁线圈、隔热绝缘垫层、铁制方管和导热鳍片；所述导热鳍片嵌在所述铁制方管内，所述隔热绝缘垫层包裹在所述铁制方管外，所述电磁线圈缠绕在所述隔热绝缘垫层外；所述导热鳍片上设有数排弯折片；所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板相对，第三铁板与第四铁板相对，至少有两块相对的铁板上开有多排卡孔；所述导热鳍片与所述铁板嵌合的边为凹凸边，所述凹凸边由凸出部和凹陷部组成，所述凸出部嵌在所述卡孔中。\n[0007] 优选地，所述铁制方管由4块矩形铁板组成，第一铁板与第二铁板为宽矩形铁板，第三铁板与第四铁板为窄矩形铁板，每块铁板上开有多排卡孔；与第一铁板和第二铁板嵌合的导热鳍片为大导热鳍片，与第三铁板或第四铁板嵌合的导热鳍片为小导热鳍片；\n[0008] 所述大导热鳍片为矩形，其与第一铁板和第二铁板嵌合的边为凹凸边，所述凸出部嵌在所述开孔中，所述大导热鳍片上设有多排弯折片；\n[0009] 所述小导热鳍片包括两个侧壁和一个连接部，两个侧壁通过连接部相连；所述侧壁与所述第三铁板或第四铁板嵌合的边为凹凸边，其凸出部嵌在第三铁板或第四铁板的卡孔中，每个侧壁上至少设有一排弯折片。\n[0010] 更优选地，所述大导热鳍片由2个半鳍片组成，每个半鳍片与第一铁板或第二铁板嵌合的边为凹凸边，与凹凸边相对的边为直边，每个半鳍片上至少设有一排弯折片。\n[0011] 进一步优选地，同一大导热鳍片上的弯折片的弯折方向相同；同一小导热鳍片上的弯折片向外弯折，沿连接部的中线镜像对称。\n[0012] 所述的电磁加热装置的制备方法，包括以下步骤：1）将铁板切成宽矩形和窄矩形，在宽矩形或宽矩形和窄矩形的适当位置篓空出卡孔；2）将铜片制成导热鳍片，在铜片上冲压出弯折片，并将长边制成凹凸边；3）将导热鳍片的凸出部依序插进铁板的卡孔中后，填缝满焊；4）将嵌合导热鳍片的两块宽矩形铁板与窄矩形铁板焊接成铁制方管，所述窄矩形铁板嵌合或不嵌合导热鳍片；5）在铁制方管外包裹隔热绝缘垫层；6）在隔热绝缘垫层外缠绕电磁线圈即制成所述电磁加热装置。\n[0013] 一种电磁供热设备，由流体生成或储存设备、流体入管、流体出管和上述电磁加热装置组成，所述电磁加热装置的铁制方管的两端分别与流体入管和流体出管相连，流体入管的另一端与流体生成或储存设备相连。\n[0014] 优选地，所述电磁加热装置的铁制方管内设有铁制隔板，将铁制方管分割成多个电磁加热单元；所述电磁供热设备还包括回转管，回转管用于连接相邻电磁加热单元的同端回转端部。\n[0015] 更优选地，每个流体通道内的弯折片的弯折方向与流体流动方向相同。\n[0016] 所述电磁供热设备的制备方法为在所述电磁加热装置的铁制方管两端焊上流体入管与流体出管，或在电磁加热单元的两端焊上流体入管、流体出管或回转管，即制成电磁供热设备。\n[0017] 本发明电磁加热装置及电磁供热设备的导热鳍片与铁板相连，导热鳍片与铁板具有相同温度。而且，导热鳍片上设有弯折片，能够增加流体与导热鳍片的碰撞次数，增加热交换的时间，提高输出流体的温度。本发明电磁供热设备可以含有多个气体通道，可对流体多次回转加热。\n附图说明\n[0018] 图1是本发明电磁加热装置的某实施例的结构示意图；\n[0019] 图2是嵌合导热鳍片的铁制方管的某实施例的结构示意图；\n[0020] 图3是大导热鳍片4A的某实施例的结构示意图；\n[0021] 图4是大导热鳍片4A的另一实施例的结构示意图；\n[0022] 图5是半鳍片4a的侧视图；\n[0023] 图6是半鳍片4a的立体图；\n[0024] 图7是本发明电磁供热设备的某实施例的结构示意图；\n[0025] 图8是流体在本发明电磁供热设备中流动方向的示意图。\n[0026] 附图中各附图标记分别代表：\n[0027] \n具体实施方式\n[0028] 为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例作进一步说明。\n[0029] 电磁加热装置的原理是利用电磁控制器将交流电整流变成直流，再将直流电转换成频率为20KHz以上的高频高压电，高速变化的高频高压电流流经电磁线圈会产生高速变化的核变磁场，当磁场内侧磁力线通过铁板时导致铁原子高速运动，铁原子相互摩擦使铁板本身自行高速发热，利用发热的铁板对物体进行加热。一般的电磁加热装置只对固体直接进行加热，不能用于对流体的加热；即使用于流体加热，由于流体通过速度快，接触面积和接触时间有限，加热后也无法达到较高的温度。\n[0030] 为了克服上述问题，本发明采用导热鳍片与铁板相连；因此，导热鳍片与铁板具有相同温度。而且，导热鳍片上设有弯折片，能够增加流体与导热鳍片的碰撞次数，增加热交换的时间，提高输出流体的温度。\n[0031] 如图1所示，本发明所述电磁加热装置，包括正负电极、电磁控制器、电磁线圈1、隔热绝缘垫层2、铁制方管3、导热鳍片4；所述导热鳍片4嵌在所述铁制方管内3，所述隔热绝缘垫层2包裹在所述铁制方管3外，所述电磁线圈1缠绕在所述隔热绝缘垫层2外。\n[0032] 如图2所示，所述铁制方管3由4块矩形铁板组成，第一铁板31与第二铁板32相对且相同，均为宽矩形铁板；第三铁板33与第四铁板34相对且相同，均为窄矩形铁板。所述第一铁板31开有多排卡孔35，每排有多个卡孔35。同理，与第一铁板31相同的第二铁板32上也开有多排卡孔35。\n[0033] 如图3所示，所述导热鳍片4为与所述铁制方管3相匹配的细长铜片。所述导热鳍片4与铁板嵌合的边为凹凸边41，所述凹凸边41由凸出部411和凹陷部412组成。所述导热鳍片4上设有多排弯折片42。\n[0034] 如图3所示，所述导热鳍片4为图1中的大导热鳍片4A，其两条长边均为凹凸边\n41。一条凹凸边41上的凸出部411嵌入第一铁板上的卡孔35中，另一条凹凸边41上的凸出部411嵌入第二铁板上的卡孔35中，所述凹陷部412与相邻卡孔35间的铁板内壁相接触。每个大导热鳍片4A至少有2排弯折片42，所述弯折片42向大导热鳍片4A的同一侧弯折。弯折片42弯向的一侧为大导热鳍片4A的正面，另一面为大导热鳍片4A的背面。相邻\n2个大导热鳍片4A的相同面相对设置，即背面与背面相对，或正面与正面相对。\n[0035] 因导热鳍片4为铜片，有一定的硬度，给组装造成了一定的困难。为了方便组装，如图4所示，所述大导热鳍片4A可以由2个半鳍片组成。每个半鳍片仅有一条长边为凹凸边41，另一条长边为直边。将第一半鳍片4a的凹凸边41上的凸出部411嵌入第一铁板上的卡孔35中，将第二半鳍片4b的凹凸边41上的凸出部411嵌入第二铁板上相应位置的卡孔35中，当铁制方管组装完成后，上述两个半鳍片的直边正好相接触。优选地，每个半鳍片上至少开有一排卡孔35。\n[0036] 为了更详细的描述弯折片的结构，现以半鳍片为例进行说明。如图5所示，所述弯折片42是在导热鳍片4上冲压而成的三边与导热鳍片4分离，一边与导热鳍片4相连的，向一定方向弯折的小矩形片。如图6所示，在导热鳍片上因制备弯折片而形成的开口为弯折开口43。弯折片42弯向的一侧为半鳍片4a的正面，另一面为半鳍片4a的背面。\n[0037] 当只有第一铁板31和第二铁板32上装有导热鳍片4时，只有第一铁板31和第二铁板32的热能能够有效的导出，铁制方管的第三铁板33和第四铁板34上的热能不能有效导出，造成了热能的浪费。\n[0038] 当铁制方管3的4个铁板都装有导热鳍片时，热交换的效率更高。为此，优选在第三铁板33与第四铁板34上也分别开有多排卡孔35，并通过所述卡孔35与导热鳍片4相连，如图2所示。与第三铁板33、第四铁板34嵌合的导热鳍片4为小导热鳍片。小导热鳍片4B包括两个侧壁和一个连接部，侧壁与半鳍片相似，两个侧壁通过连接部相连，整体呈“U”型；所述侧壁与所述第三铁板33或第四铁板34嵌合的边为凹凸边，其凸出部嵌在第三铁板33或第四铁板34的卡孔35中，每个侧壁上至少设有一排弯折片42。同一小导热鳍片\n4B上的弯折片42向外弯折，沿连接部的中线镜像对称。\n[0039] 本发明电磁加热装置通过以下方法制备，1）将铁板切成宽矩形和窄矩形，在宽矩形或宽矩形和窄矩形的适当位置篓空出卡孔35；2）将铜片制成导热鳍片4，在铜片上冲压出弯折片42，并将长边制成凹凸边41；3）将导热鳍片4的凸出部411依序插进铁板的卡孔\n35中后，填缝满焊，不可漏风；4）将嵌合导热鳍片4的两块宽矩形铁板与窄矩形铁板焊接成铁制方管3，所述窄矩形铁板可以嵌合导热鳍片4；5）在铁制方管3外包裹隔热绝缘垫层2；\n6）在隔热绝缘垫层2外缠绕电磁线圈1即制成所述电磁加热装置。\n[0040] 由于本发明电磁加热装置采用了高频电磁线圈感应加热的方式，与使用煤或燃气相比，更节省能源；且所产生的热量由于受到隔热绝缘垫层的隔离，无法散失到周围空间，使热量均向铁制方管出口快速导出，提高了热能利用率。\n[0041] 本发明的另一目的是提供一种电磁供热设备。如图7所示，所述电磁供热设备由流体生成或储存设备、流体入管5、流体出管6和上述电磁加热装置组成，所述电磁加热装置的铁制方管3的两端分别与流体入管5和流体出管6相连，流体入管5的另一端与流体生成或储存设备相连。此时，铁制方管3整体即为一个流体通道38。所述流体生成或储存设备用于提供流体，常用的流体生成或储存设备有风机、储水箱等，分别提供气体和液体等流体。\n[0042] 优选地，如图7所示，所述电磁加热装置的铁制方管3内设有铁制隔板36，将铁制方管3分割成多个电磁加热单元37，每个电磁加热单元即为一个流体通道38；与流体入管\n5连接的电磁加热单元端部为流体入口端，与流体出管6连接的电磁加热单元端部为流体出口端，电磁加热单元37的其他端部为回转端部；所述电磁供热设备还包括回转管7，回转管7用于连接相邻电磁加热单元37的同端回转端部。\n[0043] 如图8所示，在流体通道38内，相邻2个大导热鳍片4A相同面相对，即或背面与背面相对，或正面与正面相对。每个流体通道38内的弯折片的弯折方向与流体流动方向相同。流体从流体入管5进入流体通道38中，流体从相邻导热鳍片4的间隔中通过。因弯折片42向大导热鳍片4A正面弯折，弯折片42下部即为弯折开口43。图8中箭头表示流体的流动方向。流体在向前流动的过程中必然会或直接，或从弯折开口43穿过后碰到弯折片\n42、导热鳍片4、铁制隔板36或铁制方管3而改变流动方向，经过多次碰撞热交换后，流体才通过流体通道。流体通过小导热鳍片的过程与此相似。每次碰撞都对流体进行加热。因铁制方管中具有多个导热鳍片，每个导热鳍片上具有多排弯折片，每排弯折片有多个弯折片，因此经过多次加热后，最终流体温度可达到250℃以上。流体每多通过一次流体通道，与弯折片碰撞的次数加倍，可以提高最终流体温度，缩短加热时间。\n[0044] 所述电磁供热设备的制备方法为在所述电磁加热装置的铁制方管两端焊上流体入管与流体出管，或在电磁加热单元的两端焊上流体入管、流体出管和回转管，即制成电磁供热设备。\n[0045] 为了达到更好的加热效果，本发明电磁供热设备，可根据生产需要增加或减少电磁加热单元的个数；该发明拆装方便，也可对现有电磁加热设备直接加装。本发明电磁供热设备，通过对流体的多次回转加热，能够有效提高流体的最终温度；而且，本发明电磁供热设备简便小巧、节省占用空间。经过本发明电磁供热设备加热后的流体，可以用于烤房、烤箱的加热，使烤房、烤箱热风热气机械设备供暖等节能科技发热效率提高到95%以上，能节约电能达40%-60%，充分体现出节能优势，降低加工行业电能及燃料成本，提高了生产效率，也改善了车间的工作环境。\n[0046] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。