水冷型電磁感應加熱輥的製作方法
2023-10-25 15:16:22 2
專利名稱：水冷型電磁感應加熱輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁感應加熱輥，尤其涉及ー種水冷型電磁感應加熱輥。
背景技術：
目前，在化工、紡織、鋼鐵、塑料等行業內對金屬管道加熱的設備有電磁感應加熱輥裝置和導熱油加熱輥裝置。電磁感應加熱輥與導熱油加熱輥相比具有多方面的優勢，除了更加環保、更加安全和提供更均勻的加熱溫度外，電磁感應加熱輥還能提供遠遠超過導熱油加熱輥的溫度，一般可以輕鬆實現300°C以上的高溫(而導熱油加熱輥的輥面能達到250°C幾乎已經是極限)。當然，在高溫狀態下，如果沒有冷卻措施，輥體內部的溫度比輥面溫度一般要高出50 100で。即如果輥面要達到300°C的溫度，則輥體內部溫度一般要達到35(T400°C。在這樣的高溫環境下，輥體內部電磁感應加熱線圈的電線和電子元器件都無法長時間地進行エ 作。同時，在這樣的高溫環境下，電磁感應加熱線圈的工作電流也會大幅下降，從而大大降低加熱功率。因此，如果電磁感應加熱輥無法實現有效降溫，則會大大影響其加熱效率，也根本不能實現理論上的加熱溫度。因此，現有電磁感應加熱輥的技術難題之一也是在保證加熱效果的同時如何對輥體內部進行有效降溫。現有電磁感應加熱輥專利一般都只是解決了電磁感應加熱輥加熱溫度的問題，但對於在高溫下元器件如何長時間地穩定工作都沒有有效的對應措施，或者沒有有效的處理措施，從而使現有的電磁感應加熱輥在應用中遇到極大的瓶頸，未能很好地發揮電磁感應加熱輥特有的加熱原理所帯來的優勢。
發明內容
本發明的目的是提供ー種水冷型電磁感應加熱輥，它克服了現有技術中電磁感應加熱輥因為無法有效降溫從而影響加熱效率的弊端，提供一種既能充分發揮電磁感應輥加熱原理的優勢，又能在保證輥體表面加熱溫度的同時實現對輥體內部的有效降溫，從而提供一種高效率和實現均衡加熱的電磁感應加熱輥。本發明是通過如下技術方案實現的
本發明的水冷型電磁感應加熱輥，包括輥體、加熱線圈、支架、軸和固定在支架上的水箱。優選地，還包括在所述加熱線圈與輥體之間設置的隔熱層。優選地，在所述水箱的內側布置所述冷卻水盤管。優選地，在所述水箱的外側布置所述冷卻水盤管。優選地，所述冷卻水盤管為環繞的圓形結構。優選地，所述水箱為圓柱形結構。優選地，所述水箱為由大小兩個圓柱體組成的夾套結構，在夾套空隙內通有冷卻水，冷卻水的進水管與出水管分別與水箱相連。優選地，所述水箱使用非金屬材料，所述加熱線圈鋪設在所述水箱外壁。優選地，所述水箱使用金屬材料，所述水箱外側鋪設隔磁層，所述加熱線圈固定在隔磁層外壁。藉由上述技術方案，本發明至少具有如下有益效果不僅能有效地利用電磁感應加熱原理對被加熱物進行加熱，而且在溫度過高吋，能及時有效地降低輥體內的溫度，從而保證電磁感應加熱線圈及電子元器件能長時間工作，從而有效提高電磁感應加熱線圈的加熱效率，實現更高的加熱溫度。並且，本發明能實現均勻的加熱效果。本發明的結構簡單，成本低廉，可以在エ業上進行大規模生產。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯。圖I示出本發明實施例一的結構示意圖。圖2示出本發明實施例一中冷卻水盤管的的結構示意圖。 圖3示出本發明實施例ニ的結構示意圖。圖4示出本發明實施例三的結構示意圖。圖中標號
1-棍體；
2-加熱線圈；
3-水箱；
4-支架；
5-軸承；
6-出水管；
7-冷卻水盤管；
8_隔磁層；
9-軸；
10-進水管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明在工作中如何克服現有技術的弊端進行詳細的闡述。本領域的技術人員理解，電磁感應加熱原理是利用麥克斯韋電磁場理論，即變化的磁場在周圍空間產生電場，當導體處在此電場中時，導體中的自由電子在電場力作用下作定向移動而產生電流即感應電流。本發明的水冷型電磁感應加熱輥即利用該原理製成。在正常情況下，電磁感應加熱輥輥體內部一般要比輥面溫度高出5(noo°c。即如果輥面溫度為200°C，則輥體內部溫度在25(T300°C，這樣的溫度對輥體內部的加熱線圈及其他電子元器件的使用壽命是個非常大的威脅。因此，在需要較高加熱溫度的場合，如果電磁加熱輥自身不能實現有效散熱，則輥體內部的加熱線圈及電子元器件的不僅工作效率非常低，極易損壞，並且也嚴重威脅線圈及電子元器件的使用壽命。本發明所述的電磁感應加熱輥包括電磁感應加熱輥的輥體I、加熱線圈2、支架4、軸9及水箱3。圖中9為電磁感應加熱輥輥體的軸，軸上固定軸承5，軸9固定不動，通過軸承5的轉動實現輥體I的轉動。支架4固定在軸9上，主要起到支撐作用。所述水箱3緊貼所述輥體I的內壁並沿輥體I的軸向布置，其兩側端部固定在所述支架4上。所述加熱線圈2鋪設在所述水箱3的外側。圖I所示為本發明實施例一的結構示意圖。圖中，在所述水箱3的內壁布置ー組冷卻水盤管7，所述冷卻水盤管7內通有冷卻水。冷卻水從進水管10流入，經整個冷卻水盤管7在輥體內部完成冷卻循環後，從出水管6流出。本實施例所述的冷卻水盤管7為環繞的圓柱形結構。本領域技術人員理解，冷卻水盤管7還可以是矩形或其他形狀，只要冷卻水盤管的形狀能排布在水箱內，這些形狀均為本發明的保護範圍，在此不再贅述。由於冷卻水盤管7中冷卻水的循環，可以將輥體I內部的熱量帶走，從而實現給輥體內部降溫的目的。優選地，本實施例中，冷卻水盤管7環繞排布在水箱3內側。當然，冷卻水盤管7也可以環繞在水箱3的外側。在冷卻水盤管7環繞在水箱3外側的情況下，可能會影響輥體內部其他結構的布置，因此，該方案非優選方案。但在輥體內部各結構都能有序排列的情況下，該方案也為較優方案。
本發明使用水箱的目的，一是可以起到支撐作用，如可以支撐並固定線圈；其次還可以起到緩衝作用，即對水箱3內部的冷卻水盤管7進行緩沖。因冷卻水盤管7內部冷卻水的水溫一般小於100°C，外部的溫度則高達300°C以上，而冷卻水盤管7的壁厚一般只有幾個毫米，如果沒有水箱3的緩衝，一般的水管難以承受如此大的溫差，很容易因溫差太大而爆裂。本發明中的水箱可以有效解決這個問題。圖3示出本發明第二種實施例的結構。在該實施例中，所述水箱3為由大小兩個圓柱體組成的夾套結構，在夾套空隙內通有冷卻水，冷卻水的進水管10和出水管6分別與水箱3相連。這該種實施例中，在水箱3內直接通入冷卻水，通過水箱內部冷卻水的循環，將輥體I內部的熱量帶走，從而實現降低輥體I內部溫度的目的。本發明中，所述水箱3可以由金屬材料製成，也可以由非金屬材料製成，比如由無機非金屬材料製成。本發明的電磁感應加熱輥是利用電磁感應原理。同樣，本發明中的加熱線圈2內部通上電流後，在該線圈內部會形成磁場，該磁場如果直接作用在金屬材料的水箱上，則會使金屬的水箱在感應磁場後發熱，從而造成輥體內部溫度的升高。因此，在水箱3由金屬材料製成的情況下，在所述水箱的外側還需要鋪設ー層隔磁層，以隔離加熱線圈2所形成的磁場，保證金屬材料的水箱不會因為感應磁場而發熱。如圖4所示的本發明的第三種實施例，圖中在所述水箱3的外壁與加熱線圈2之間鋪設ー層隔磁層8，以隔離所述加熱線圈2通電後所形成的電磁場，進而避免水箱3在感磁後發熱。為保護高溫的輥體I對加熱線圈2的熱輻射，在本發明的加熱線圈與輥體I之間設置隔熱層，以阻擋輥體的熱量，延長加熱線圈的使用壽命。本發明的實施例中，所述隔熱層鋪設在所述加熱線圈2的外側(圖中未示出)。綜上所述，以上實施例僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明的實施範圍。即凡依本發明申請專利範圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發明的技術範疇。
權利要求
1.一種水冷型電磁感應加熱輥，包括輥體、加熱線圈、支架、軸，其特徵在於，還包括固定在支架上的水箱。
2.根據權利要求I所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，還包括在所述加熱線圈與輥體之間設置的隔熱層。
3.根據權利要求I所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，在所述水箱的內側布置所述冷卻水盤管。
4.根據權利要求I所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，在所述水箱的外側布置所述冷卻水盤管。
5.根據權利要求2或3所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，所述冷卻水盤管為環繞的圓形結構。
6.根據權利要求I所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，所述水箱為圓柱形結構。
7.根據權利要求I所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，所述水箱為由大小兩個圓柱體組成的夾套結構，在夾套空隙內通有冷卻水，冷卻水的進水管與出水管分別與水箱相連。
8.根據權利要求I至7任一項所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，所述水箱使用非金屬材料，所述加熱線圈鋪設在所述水箱外壁。
9.根據權利要求I至7任一項所述的水冷型電磁感應加熱輥，其特徵在於，所述水箱使用金屬材料，所述水箱外側鋪設隔磁層，所述加熱線圈固定在隔磁層外壁。
全文摘要
本發明公開了一種水冷型電磁感應加熱輥裝置，包括輥體、加熱線圈、支架、軸和水箱。本發明通過輥體內水箱的作用可以有效降低輥體內部的溫度，從而能有效降低輥體內部加熱線圈及內部電子元器件的工作溫度，從而提高工作效率和使用壽命，提供更高的加熱溫度和均勻的加熱效果。本發明結構簡單，生產成本低。
文檔編號H05B6/14GK102811519SQ201110148428
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者文元慶, 鄒斌 申請人:上海聯淨電子科技有限公司