專利名稱：電磁加熱取暖器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及取暖設備領域，尤其涉及一種電磁加熱取暖器。
背景技術(shù)：
北方冬季氣候寒冷，人們可以使用取暖器來提高室內(nèi)溫度。常見的取暖器包括電 阻絲式、石英式、油汀式等取暖器，電熱轉(zhuǎn)換效率在70%以下。電熱轉(zhuǎn)換效率偏低導致了這 些取暖器的耗電量大，另外還存在漏電等安全隱患。由于電磁爐的電磁加熱技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的非常成熟，采用電磁加熱的電熱轉(zhuǎn)換效率 可以達到85%以上，節(jié)能效果較明顯，所以現(xiàn)有的電磁加熱取暖器沿用電磁爐的加熱技術(shù)。 目前的電磁加熱取暖器由電磁爐(包括盤狀的電磁線圈和絕緣耐高溫平板)、儲液加熱罐、 暖氣片、儲氣罐、壓力表等組成，其中儲液加熱罐為鐵磁材質(zhì)并儲存有低沸點散熱液，儲液 加熱罐和暖氣片內(nèi)部相通并抽成真空，暖氣片通過壓力表與儲氣罐相通，儲液加熱罐底部 緊貼電磁爐的絕緣耐高溫平板的上表面。使用時，盤狀電磁線圈隔著絕緣耐高溫平板加熱 儲液加熱罐，儲液加熱罐中的低沸點散熱液受熱后變成蒸汽流向暖氣片，暖氣片吸熱升溫 并將熱量釋放給環(huán)境，蒸汽釋放熱量后變?yōu)橐簯B(tài)回流到儲液加熱罐底部。若壓力表顯示蒸 汽壓力過大，可以讓一部分蒸汽流向儲氣罐以減小儲液加熱罐內(nèi)的壓力。但是，上述電磁加熱取暖器在儲液加熱罐外部還需要焊接一些附件設備，這些附 件設備嚴重影響了電磁加熱取暖器的傳熱效率，且加工繁瑣；進一步的，上述電磁加熱取暖 器由于電磁爐和儲液加熱管作為兩個獨立的部件，還需要其他多個結(jié)構(gòu)單元的配合使用， 因此存在重量和體積大、結(jié)構(gòu)不緊湊和使用不方便的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電磁加熱取暖器，結(jié)構(gòu)緊湊且擁有更高的傳熱效率。本發(fā)明提供了一種電磁加熱取暖器，包括鐵磁材料的傳熱管，所述傳熱管兩端密 閉且抽成真空，內(nèi)部充有液態(tài)介質(zhì)，所述液態(tài)介質(zhì)的體積小于傳熱管的容積；絕緣隔離支撐 架，呈柱狀套裝在所述傳熱管一端的外壁上；電磁線圈，呈柱狀纏繞在所述絕緣隔離支撐架 上。優(yōu)選的，所述傳熱管未套裝絕緣隔離支撐架的外壁上還固接有多個散熱翅片。具體的，所述散熱翅片的材質(zhì)可以為銅或鋁。具體的，所述散熱翅片可以為多邊形或圓形。優(yōu)選的，所述傳熱管的長徑比大于或等于2。具體的，所述傳熱管的長徑比可以為30 40。具體的，所述傳熱管的截面可以為圓形或多邊形。優(yōu)選的，所述電磁線圈外還包覆有磁條。優(yōu)選的，所述磁條外還包覆有電磁屏蔽層。優(yōu)選的，所述取暖器還包括上部開口的水箱，所述水箱靠近所述傳熱管的另一端。
本發(fā)明提供的電磁加熱取暖器，使用傳熱管、纏繞在其一端的柱狀電磁線圈和絕 緣隔離支撐架作為核心構(gòu)件，構(gòu)造簡單易裝配；電磁線圈與傳熱管緊密式加熱，電熱轉(zhuǎn)換和 傳熱效率高；整個取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積??；使用磁條及電磁屏蔽層實現(xiàn)對磁力線 的完全屏蔽，保護用戶健康；而且，傳熱管附近配有水箱，加熱的同時增加空氣濕度，用戶使 用更舒適。


圖1是本發(fā)明電磁加熱取暖器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明電磁加熱取暖器的散熱翅片的示意圖；圖3是本發(fā)明電磁加熱取暖器的水箱的示意圖；圖4是本發(fā)明電磁加熱取暖器實際工作時的電氣示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)有的電磁爐電磁加熱技術(shù)已發(fā)展得非常成熟，該技術(shù)是通過盤狀電磁線圈隔著 絕緣耐高溫平板對上面的鐵磁被加熱體加熱。使用電磁爐加熱技術(shù)制成的電磁加熱取暖 器，其被加熱體外表面焊接的一些結(jié)構(gòu)導致其盤狀電磁線圈與鐵磁被加熱體之間存在較大 的熱量損耗，影響電磁加熱取暖器的整體傳熱效率；而且，由于盤狀電磁線圈與被加熱體分 別位于絕緣耐高溫平板的兩側(cè)，磁力線必須透出絕緣耐高溫平板才能對被加熱體加熱，所 以必然會有電磁泄漏，以及一部分電磁能無法轉(zhuǎn)化為熱能。本發(fā)明將被加熱體做成了密閉真空傳熱管，并在所述傳熱管的一端套裝絕緣隔離 支撐架；柱狀電磁線圈纏繞在所述絕緣隔離支撐架外。由于將電磁線圈由盤狀改造成柱狀 是從未嘗試過的，發(fā)明人對電磁線圈變?yōu)橹鶢詈箅姶啪€圈的溫升、導線粗細、電阻值、產(chǎn)生 的磁通量、線圈到傳熱管外壁的距離等參數(shù)的選擇進行了大量的試驗，以找到合適的參數(shù) 值，達到實用化的目的。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明實施例作進一步詳細的說明。本發(fā)明提供了一種電磁加熱取暖器的實施例，如圖1所示，所述電磁加熱取暖器1 包括傳熱管10、電磁線圈20和絕緣隔離支撐架30。所述傳熱管10兩端密閉且抽成真空，內(nèi)部充有液態(tài)介質(zhì)，所述液態(tài)介質(zhì)的體積小 于傳熱管的容積。實際應用中，所述液態(tài)介質(zhì)的體積優(yōu)選遠小于傳熱管的容積，二者之比約 為1/1000，液態(tài)介質(zhì)的體積與傳熱管10的容積相比幾乎可以忽略不計。所述液態(tài)介質(zhì)可以 為蒸餾水、氨、丙酮、萘、溴化鋰等，本發(fā)明對此不做限定。傳熱管10采用鐵磁材料，可以使用碳鋼、不銹鋼等鐵磁金屬材料。傳熱管10的截 面可以為圓形或多邊形。現(xiàn)有技術(shù)的導熱管需要在管內(nèi)制作導流槽等結(jié)構(gòu)，工藝過程復雜 且報廢率高。本發(fā)明使用的傳熱管10在結(jié)構(gòu)、形狀上都非常規(guī)整、簡單，便于生產(chǎn)加工。傳熱管10 —端的外壁上套裝有絕緣隔離支撐架30，絕緣隔離支撐架30可以為工 程塑料、鋼化玻璃棉或陶瓷等剛性隔熱絕緣材料。電磁線圈20呈柱狀纏繞在傳熱管10外的絕緣隔離支撐架30上。電磁線圈20纏 繞后的截面可以為圓形或多邊形等形狀。絕緣隔離支撐架30剛性架空傳熱管10和電磁線圈20之間的空隙，起到良好的支撐、電絕緣和熱隔離效果。由于帶電的電磁線圈20和被加 熱的傳熱管10彼此絕緣，有效防止了漏電事故的發(fā)生；絕緣隔離支撐架30使傳熱管10進 行電磁感應產(chǎn)生的熱量不會過多的傳遞到電磁線圈20處，能夠避免電磁線圈20出現(xiàn)溫度 過高的情況。若絕緣隔離支撐架30是帶有空隙的架體結(jié)構(gòu)，可以在空隙中填充隔熱棉等隔 熱材料以加強隔熱效果。絕緣隔離支撐架30也可以是內(nèi)部不具有空隙的實心結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，在傳熱管10未套裝絕緣隔離支撐架30的外壁上還固接有多個散熱翅片 101，所述固接方式可以為焊接、鉚接等?？紤]到整個電磁加熱取暖器1的快速升溫和散熱， 散熱翅片101的材質(zhì)可以為銅或鋁；散熱翅片101可以為易于加工的多邊形、圓形或如圖2 所示的類扇形等形狀。一般情況下，傳熱管10的長徑比L =D大于或等于2，優(yōu)選為30 40。在實際使用中，電磁線圈20外還包覆有磁條201。通過安裝磁條201，能夠屏蔽 95%以上泄露的磁力線，大大降低電磁輻射帶來的危害。另外，在磁條201外還包覆有電磁 屏蔽層202，實現(xiàn)對磁條201泄漏出的磁力線進行完全屏蔽，使用戶免受電磁輻射。電磁屏 蔽層202可以為鋁質(zhì)或銅質(zhì)材料。由于現(xiàn)有取暖器在加熱時都會伴有空氣干燥的問題，對此，本發(fā)明的電磁加熱取 暖器1還包括上部開口的水箱40。如圖3所示，水箱40靠近傳熱管10散熱的一端，即遠離 套裝有絕緣隔離支撐架30的一端。水箱40與傳熱管10的相對位置可以通過電磁加熱取 暖器1的外殼11來固定。靠近水箱40 —端的傳熱管10溫度可以達到130°C左右，在水箱 40相對密閉的腔體內(nèi)形成80°C左右的高溫，使水箱40中的水蒸發(fā)，蒸發(fā)的水汽通過水箱口 散發(fā)到周圍空氣中，從而實現(xiàn)加濕空氣的作用，讓用戶在取暖的同時也可以呼吸到濕潤的 空氣?，F(xiàn)有的電磁爐式電磁加熱取暖器，由于被加熱體在盤狀電磁線圈外部，利用的是 盤狀電磁線圈靠近絕緣耐高溫平板一端的磁力線，磁力線利用率為85%以上，所以對被加 熱體的電磁加熱不可避免地伴隨有電磁泄漏。而本發(fā)明的柱狀電磁線圈包裹在傳熱管外 部，在對其中的傳熱管加熱時，利用的是柱狀電磁線圈內(nèi)部的磁力線，磁力線利用率達95% 以上，提高了電熱轉(zhuǎn)換效率，更節(jié)能環(huán)保，而且電磁線圈外部遮罩磁條和電磁屏蔽層不影響 柱狀電磁線圈的工作，因此還可以將泄漏出來的磁力線完全屏蔽。本發(fā)明提供的電磁加熱取暖器，使用傳熱管、纏繞在其一端的柱狀電磁線圈和絕 緣隔離支撐架作為核心構(gòu)件，構(gòu)造簡單易裝配；電磁線圈與傳熱管緊密式加熱，電熱轉(zhuǎn)換和 傳熱效率高(傳熱效率可高達99%以上)；整個取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積小；使用磁 條及電磁屏蔽層實現(xiàn)對磁力線的完全屏蔽，保護用戶健康；而且，傳熱管附近配有水箱，可 以在加熱的同時增加空氣濕度，用戶使用更舒適。下面通過本發(fā)明電磁加熱取暖器在使用時的優(yōu)選實施例，對本發(fā)明的電磁加熱取 暖器進行詳細介紹。如圖4所示，所述電磁加熱取暖器內(nèi)還包括電磁主控板、溫控主板、防倒開關、船 型開關、溫度保險絲等。所述電磁主控板，用于將220V的交流電轉(zhuǎn)換成高頻交變電壓供給電磁線圈，存儲 用戶設定的數(shù)據(jù)參數(shù)，以及控制電磁線圈電流的通斷；所述溫控主板，用于將室溫傳感器檢測到的室溫值發(fā)送給電磁主控板，以及將用
5戶發(fā)送過來的設定數(shù)據(jù)參數(shù)傳送給電磁主控板。所述電磁加熱取暖器在使用時，先接通220V交流電源，再接通船型開關，正常狀 態(tài)下防倒開關處于長閉狀態(tài)。當用戶使用遙控器發(fā)出紅外線信號給紅外接收頭(或啟動手 動開關)后，啟動信號被傳送給溫控主板；溫控主板收到啟動信號后，輸出+5v電壓的信號 給電磁主控板；電磁主控板提供高頻交變電壓給電磁線圈；電磁線圈開始工作，產(chǎn)生高頻 交變磁場來加熱傳熱管。溫控主板連接有室溫傳感器，當電磁主控板接收到溫控主板傳送過來的室溫值 時，與存儲的用戶設定溫度進行比較若室溫值低于所述設定溫度，接通電磁線圈，若室溫 值高于或等于所述設定溫度，不接通電磁線圈。在電磁加熱取暖器的外殼頂部和底部分別開有多個出氣口和多個進氣口，冷熱空 氣在傳熱管表面的散熱翅片上可以進行自然對流，空氣在散熱翅片上的流動速率最高可以 達到 0. 4m/s。在傳熱管臨近電磁線圈處、散熱一端的第一片散熱翅片處和從散熱一端起整個傳 熱管長的三分之二位置處這三處都帶有溫度傳感器。采集到上述各處溫度后，由電磁主控 板進行分析若出氣口處的溫升超過130K，則表明溫度已經(jīng)超出安全范圍；或所述第一片 散熱翅片處與其他兩處的溫差過大，則表明傳熱出現(xiàn)故障，電磁主控板都會切斷電磁線圈 的供電以保障用戶安全。在電磁主控板上還設有散熱風扇，以保證電磁主控板的良好散熱；防倒開關可以 防止電磁加熱取暖器因倒伏而發(fā)生危害，當取暖器在任意方向傾斜15°時自行斷電；溫度 保險絲可以在取暖器超過某預設溫度值時立即切斷電源，防止意外情況對環(huán)境及人產(chǎn)生危害。另外，電磁主控板和溫控主板還可以實現(xiàn)定時開/關機、一周編程、溫度校準和防 凍等功能，都可以用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，此處不再贅述。本發(fā)明提供的電磁加熱取暖器，使用傳熱管、纏繞在其一端的柱狀電磁線圈和絕 緣隔離支撐架作為核心構(gòu)件，構(gòu)造簡單易裝配；電磁線圈與傳熱管緊密式加熱，電熱轉(zhuǎn)換和 傳熱效率高；整個取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積??；使用磁條及電磁屏蔽層實現(xiàn)對磁力線 的完全屏蔽，保護用戶健康；而且，傳熱管附近配有水箱，可以在加熱的同時增加空氣濕度， 用戶使用更舒適；在電磁主控板增加一周編程、溫度校準和防凍等功能，方便用戶使用，設 計更人性化。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術(shù)語僅僅用來將一個實 體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存 在任何這種實際的關系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電磁加熱取暖器，其特征在于，包括鐵磁材料的傳熱管，所述傳熱管兩端密閉且抽成真空，內(nèi)部充有液態(tài)介質(zhì)，所述液態(tài)介質(zhì)的體積小于傳熱管的容積；絕緣隔離支撐架，呈柱狀套裝在所述傳熱管一端的外壁上；電磁線圈，呈柱狀纏繞在所述絕緣隔離支撐架上。
2.如權(quán)利要求1所述的取暖器，其特征在于，所述傳熱管未套裝絕緣隔離支撐架的外 壁上還固接有多個散熱翅片。
3.如權(quán)利要求2所述的取暖器，其特征在于，所述散熱翅片的材質(zhì)為銅或鋁。
4.如權(quán)利要求2所述的取暖器，其特征在于，所述散熱翅片為多邊形或圓形。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的取暖器，其特征在于，所述傳熱管的長徑比大于或等 于2。
6.如權(quán)利要求5所述的取暖器，其特征在于，所述傳熱管的長徑比為30 40。
7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的取暖器，其特征在于，所述傳熱管的截面為圓形或多 邊形。
8.如權(quán)利要求1-4任一項所述的取暖器，其特征在于，所述電磁線圈外還包覆有磁條。
9.如權(quán)利要求8所述的取暖器，其特征在于，所述磁條外還包覆有電磁屏蔽層。
10.如權(quán)利要求1-4任一項所述的取暖器，其特征在于，所述取暖器還包括上部開口的 水箱，所述水箱靠近所述傳熱管的另一端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁加熱取暖器，包括鐵磁材料的傳熱管，所述傳熱管兩端密閉且抽成真空，內(nèi)部充有液態(tài)介質(zhì)，所述液態(tài)介質(zhì)的體積小于傳熱管的容積；絕緣隔離支撐架，呈柱狀套裝在所述傳熱管一端的外壁上；電磁線圈，呈柱狀纏繞在所述絕緣隔離支撐架上。本發(fā)明的電磁加熱取暖器，使用傳熱管、纏繞在其一端的柱狀電磁線圈和絕緣隔離支撐架作為核心構(gòu)件，構(gòu)造簡單易裝配；電磁線圈與傳熱管采用緊密式加熱，電熱轉(zhuǎn)換和傳熱效率高；整個取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積小。
文檔編號F24D13/04GK101963371SQ200910151488
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者李壽林, 沈暉, 金凡 申請人:卡颯科技(杭州)有限公司