一種超導即熱式電磁加熱組件及其熱水器、液體加熱裝置的製作方法
2023-10-17 01:27:29
本實用新型屬於實用新型涉及加熱設備技術領域，具體涉及一種超導即熱式電磁加熱組件及其應用產品。
背景技術：
現在傳統的電磁熱水器一般是通過將一個高頻磁場的能量傳遞到另外一個磁場接收線圈，由磁場接收線圈轉換為電能，再由磁場接收線圈提供的電能供電給普通電熱絲髮熱管對熱水器水箱中的水加熱；採過這樣的加熱方式，其整體輸出的電磁加熱效率為80％，再由80％效率轉換出來的電能最多只能得到64％，再由64％的電能傳給發熱管發熱，此時只有64％電能效率供給發熱管，發熱管的熱效率最大94％，最終熱水器得到熱效率只有60.1％，效率較低；並且現有的電磁熱水器由於只有加熱棒或加熱板局域加熱，因此存在加熱不均勻，加熱速率較低、結構複雜等問題。
基於上述熱水器中存在的技術問題，尚未有相關的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對上述技術中存在的不足之處，提出一種超導即熱式電磁加熱組件，它結構簡單、導熱性較好、且方便安裝維修，旨在解決現有加熱組件加熱較慢、不均勻的問題。
本實用新型提供一種超導電磁加熱組件，包括盤管、加熱部、超導加熱裝置以及電磁導熱裝置；電磁導熱裝置設置於加熱部一側；超導加熱裝置設置於加熱部的另一側，並延伸至盤管內，對盤管內的液體進行加熱。
進一步地，盤管由多個並排設置的管道連通而成；優選地，包括五個、六個、七個或八個管道，相鄰兩個管道之間的相互連通；優選地，相鄰兩個管道之間在管道的末端連通；優選地，相鄰兩個管道之間在管道的起始端連通；優選地，多個相鄰管道之間分別沿管道末端和起始端交錯連通，以形成首尾連通迴路。
進一步地，還包括進水口和出水口；進水口設置於盤管最下層管道上；出水口設置於盤管最上層管道上；進一步優選地，當盤管中最上層管道是末端連通時，出水口設置於最上層管道的起始端，當盤管中最上層管道是起始端連通時，出水口設置於最上層管道的末端；當盤管中最下層管道是末端連通時，進水口設置於最下層管道的起始端；當盤管中最下層管道是起始端連通時，進水口設置於最下層管道的末端。
進一步地，超導加熱裝置為超導加熱棒，加熱部為加熱板；超導加熱棒一端與加熱板固定連接，其另一端延伸至盤管內；進一步優選地，超導加熱裝置還可以是超導液加熱棒，超導液加熱棒內容納有超導液，超導液加熱棒一端與加熱板固定連接，其另一端延伸至盤管內。
進一步地，加熱部內設有中空部；中空部內設有超導液；超導液加熱棒與中空部連通，超導液在中空部和超導液加熱棒內流動；進一步地，盤管包括多排，多排盤管並排設置；優選地，盤管為兩排、三排或四排；優選地，超導加熱棒為圓柱形或方形。
進一步地，超導加熱裝置包括多個超導加熱棒，多個超導加熱棒呈不規則狀與加熱部固定連接；優選地，可以呈並排形狀或呈環狀與加熱部固定連接；優選地，各個超導加熱棒可單獨取出或與加熱部為可拆卸連接。
進一步地，超導加熱裝置與盤管之間設有護圈，護圈沿超導加熱裝置周向固定於盤管上；護圈為耐高溫耐腐蝕材料製成。
進一步地，加熱部與電磁線圈貼合一側向外凸出設有環形圈；電磁線圈設置於環形圈內；優選地，環形圈與加熱板鑄造一體成型或通過焊接連接在一起。
相應地，本實用新型還提供一種超導電磁熱水器，包括上述所述的超導即熱式電磁加熱組件；其中，還包括外殼；超導即熱式電磁加熱組件設置於外殼內；超導加熱裝置伸入盤管內，直接對其內部的水進行加熱。
相應地，本實用新型還提供一種液體加熱裝置，包括上述所述的超導即熱式電磁加熱組件；其中，還包括外殼，超導即熱式電磁加熱組件設置於外殼內；超導加熱裝置伸入盤管內，直接對其內部的液體進行加熱。
通過採用以上技術方案，本實用新型有益效果為：1、安全快速的加熱效果，可以進一步提高加熱的均勻、快速；2、整體結構較為新穎、均能夠直接解熱、加熱效率高、實用性較好，適合於家用電器或一般的加工作業，推廣性較高；3、加熱方式較為環保，對實現社會能源節約、提高生產效率等有良好的作用和貢獻。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明：
圖1為本實用新型一種超導即熱式電磁熱水器的結構示意圖；
圖2為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件實施例一結構示意圖；
圖3為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件實施例二結構示意圖；
圖4為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件實施例三結構示意圖；
圖5為圖2一種超導即熱式電磁加熱組件的右視圖；
圖6為圖2一種超導即熱式電磁加熱組件實施例一的左視圖；
圖7為圖2一種超導即熱式電磁加熱組件實施例二的左視圖；
圖8為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件的盤管結構實施例一示意圖；
圖9為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件的盤管結構實施例二示意圖；
圖10為本實用新型一種超導即熱式電磁加熱組件的盤管結構實施例三示意圖。
附圖標記說明：1、電磁線圈；2、加熱板；3、盤管；4、超導加熱棒；5、出水口；6、進水口；7、環形圈；8、搪瓷護圈；9、第一連接通道；10、第二連接通道；11、外殼。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
如圖2至圖7所示，本實用新型提供一種超導電磁加熱組件，包括盤管3、加熱部、超導加熱裝置以及電磁導熱裝置；本實施例中超導加熱裝置優選為超導加熱棒5，其主要作用是針對盤管3中的液體進行加熱；加熱部優選為加熱板2；電磁導熱裝置優選為電磁線圈1，其主要作是與加熱板2形成交變磁場，並使加熱板2加熱；其中，電磁線圈1設置於加熱板2的一側；超導加熱棒5設置於加熱板2的另一側，並延伸至盤管3內，對盤管3內的液體進行加熱；通過採用電磁線圈高速變化的高頻高壓電流流過線圈會產生高速變化的交變磁場，作用於含鐵質加熱部時，加熱部表面即具切割交變磁力線而在加熱部產生交變的電流(即渦流)，渦流使加熱部的鐵原子高速無規則運動，原子互相碰撞、摩擦而產生熱能，即起到加熱部發熱的效果；同時由於超導加熱裝置與加熱部固定連接的作用，加熱部會將熱量傳遞至超導加熱裝置，從而進一步達到導熱的目的；由於超導加熱裝置超強的導熱性能，在此處能夠起到迅速導熱，避免加熱部過熱燒毀或影響電磁導熱裝置的整體性能。通過採用上述方案，能夠有效提升超導電磁加熱的整體性能，加熱效率較高；並且由於電磁導熱裝置的電磁加熱作用，加熱較為安全、可靠。本實用新型通過採用電磁導熱裝置與加熱部之間的電磁加熱方式，並通過超導裝置進一步導熱，實現了電磁加熱的充分利用，該加熱組件可以根據各種應用場合的不同，例如待加熱液體的生活電器、待加熱的工業熱處理等，本方案中加熱部、超導加熱裝置以及電磁線圈結構單一，所以安裝方便靈活，可以有效降低製造、安裝或者後期維修的成本。
優選地，結合上述方案，如圖8、9、10所示，本實施例中，盤管3由多個並排設置的管道連通而成；其中，可以包括五個、六個、七個或八個管道，相鄰兩個管道之間的相互連通而形成迴路，並且在盤管的最上層管道設有出水口，在盤管的最下層管道設有井水口，這樣可以有效提高加熱效果、加熱效率；進一步地地，如圖所9示，相鄰兩個管道之間在管道的末端連通，即相鄰兩個管道的尾部連通，依次形成連通迴路，這樣加熱時盤管3中的液體主要在管道尾部進行流通，當盤管3中最上層管道是末端連通時，出水口5設置於最上層管道的起始端，當盤管3中最下層管道是末端連通時，進水口6設置於最下層管道的起始端，這樣可以起到提高加熱效率的作用；進一步地，如圖所10示，相鄰兩個管道之間也可以在管道的起始端連通，即相鄰兩個管道的頭部相連通，依次形成連通迴路，這樣加熱時盤管3中的液體主要在管道頭部進行流通，當盤管3中最上層管道是起始端連通時，出水口5設置於最上層管道的末端，當盤管3中最下層管道是起始端連通時，進水口6設置於最下層管道的末端；進一步地，同樣地，這樣可以起到提高加熱效率的作用；進一步地，如圖所8示，多個相鄰管道之間分別沿管道末端和起始端交錯連通，以形成首尾連通迴路，這樣可以延長液體在盤管3中的流動距離，從而增加了加熱時間，有效保證液體的加熱效果。
優選地，結合上述方案，如圖2、3、4所示，本實施例中，超導加熱裝置為可以超導加熱棒5，加熱部為加熱板6；其中，超導加熱棒5的一端與加熱板6固定連接，其另一端延伸至盤管3內，以對盤管3內的液體進行加熱；進一步優選地，超導加熱棒還可以包括有超導加熱體以及護套，超導加熱體容納於護套內，這樣護套可以起到保護超導加熱體的作用，同時也可以起到避免超導加熱體工作時熱量急速擴散導致超導加熱裝置壽命下降，本方案中護套主要是金屬護套，其中可以是不鏽鋼護套或鋁製護套或鋁合金護套，其可以起到很好的導熱作用，同時也便於更換、維修。
優選地，作為另一種替代的實施方式，本實用新型中的超導加熱裝置還可以是超導液加熱棒，超導液加熱棒內容納有超導液，超導液加熱棒一端與加熱板固定連接，其另一端延伸至盤管內，以對盤管內的液體進行加熱；超導液通過注入的方式容納於超導液加熱棒內，通過加熱部傳熱給超導液，從而進行進一步加熱，本實施例中主要是利用超導液超強的導熱性能，以及均勻發熱、導熱的特性從而更加安全、快速進行加熱；同時超導液可以更加方便注入護套內，加工、維修較為方便、快捷，降低組建的加工成本。同時，為了提高整個加熱部的導熱效果，實現超導液加熱棒與加熱部之間熱傳遞的高效性，在加熱部內設有中空部；中空部用於容納超導液，並且超導液加熱棒與中空部連通，使得超導液可以在中空部和超導液加熱棒內流動，這樣可以提高換熱效率；同時便於更換、補充以及維修超導液加熱棒。並且，如圖6、7所示，盤管3包括多排，多排盤管3並排設置於加熱板2上，多排盤管出口分別均與出水口5連通；同樣地，多排盤管進口分別均與緊水口6連通，每排盤管3相鄰的管道通過第一連接連通9連通；具體地，盤管3可以為兩排、三排或四排；並且，為使得加熱更加充分、效率更好，超導加熱棒4的橫截面可以為圓柱形或方形；相應地，搪瓷護圈8為圓柱形或方形。
優選地，結合上述方案，由於加熱部需與電磁線圈相互作用起到交變磁場，因此加熱部可以是鋼體或鐵皮或鐵板或加熱板中的一種；在本實施例中，加熱部為鋼體，並且為更好的實現鋼體與超導加熱棒之間更好的裝配，鋼體的設有容納腔，這樣超導加熱棒可以穿過容納腔並通過螺栓緊固連接，這樣可以起到單獨取出並實現拆卸維修；鋼體相對於超導加熱的另一側與電磁線圈貼合；進一步地，為提高超導加熱棒與鋼體之間的裝配更加牢靠，超導加熱棒還可以通過鉚接或焊接與加熱部固定連接或與一體成型，具體的可以是在鋼體上將護套衝壓鉚接後，再將超導加熱棒或超導液容納與護套內，這樣整體結構更加緊湊、穩定性相對較高，可以更加便利的對護套內的超導加熱裝置或超導液進行更換。
優選地，結合上述方案，如圖2、3、6、7所示，本實施例中，加熱部為加熱板2，超導加熱裝置為超導加熱棒4；由於超導加熱棒4與加熱板2之間是裝配件，且由於是加熱液體的緣故，因此需要進一步進行維護處理，特別是加熱組件長期浸沒於高溫液體中工作，會存在鬆動且漏水導電的問題，在本實施例中，採用的方案主要是在超導加熱棒4與加熱板2之間設有護圈，護圈為耐高溫耐腐蝕材料製成；具體地，護圈可以是搪瓷護圈或陶瓷護圈，本實施例中以搪瓷護圈為例，搪瓷護圈8可以是沿超導加熱棒4周向固定於加熱板2的容納腔周向上，本實施例主要是通過搪瓷工藝將搪瓷護圈8固定密封於超導加熱棒4與加熱板2之間，這樣可以使得超導加熱棒更加穩固，不易鬆動或透水。
優選地，結合上述方案，如圖2、3、4所示，為起到更好的加熱效果，本實施例中，超導加熱裝置包括多個超導加熱棒4，具體地，可以是三個或四個或五個，多個超導加熱棒4沿加熱板2橫向或縱向並排設置，也可呈圓環狀排列與加熱板2固定連接，各個超導加熱棒4可單獨取出或與加熱板2為可拆卸連接；當然，基於其他加熱方式考慮，多個超導加熱棒也可呈不規則狀與加熱部固定連接，只要超導加熱棒與加熱部固定連接起到導熱並加熱的作用即是本實用新型的精神所在；通過採用上述方案可以更加均勻、快速、有效的針對盤管中的液體進行加熱，提高加熱的穩定性。
優選地，結合上述方案，如圖2、3、4、5所示，為實現加熱板2和電磁線圈1之間更加穩固的配合，提高加熱板2和電磁線圈1之間電磁效應；本實施例中主要採用的方案是在加熱板2與電磁線圈1貼合的一側向外凸出設有環形圈7；電磁線圈1設置於環形圈7內，並進一步密封固定；進一步地，環形圈7可以是與加熱板2在鑄造中一體成型或也可以是通過焊接的方式連接在一起。
結合上述方案，如圖1所示，本實用新型還提供一種超導電磁熱水器，包括上述所述的超導電磁加熱組件；還包括外殼11，其中，超導即熱式電磁加熱組件鑲嵌於外殼11內，外殼11的上端面上設有出口，出口主要用於連接超導即熱式電磁加熱組件的出水口5，出水口5主要用於連接出水管，用於提供熱水，將出水口5設置於超導即熱式電磁加熱組件的上端主要是考慮到盤管3內水位逐步上升並充分加熱的好處；外殼11的下端面上設有進口，進口主要用於連接超導即熱式電磁加熱組件的進水口6；進水口6連接自來水管道，用於補充盤管3中的水量，將進水口6設置於盤管3的下端面可以起到緩和盤管3內的水位，使盤管3內的水位慢慢上升以便受熱；具體地，本實施例中，盤管3中相鄰兩個管道首尾相鄰以形成「S」型迴路，其中，管道的尾端通過第一連接通道9連通，管道的頭端通過第二連接通道10連通；超導加熱裝置直接伸入熱水器的盤管3中對其內部的水進行加熱；採用上述方案，熱水器的水加熱更加均勻，並且快速。
需要進一步說明的是，本實用新型提供的加熱組件不僅僅適用於熱水器的盤管加熱，其他任何一種液體加熱裝置只要不是本領域技術人員所知曉可以禁用的情形都是可以在本實用新型精神指導下適用，只要將包括上述的超導電磁加熱組件伸入待加熱的液體中即可實現。
結合上述方案，相應地，本實用新型還提供一種液體加熱裝置，包括上述所述的超導電磁加熱組件；其中，還包括外殼，超導即熱式電磁加熱組件設置於外殼內；超導加熱裝置伸入液體加熱裝置的盤管中直接對其內部的液體進行加熱，通過採用上述方案，可以有效利用電磁線圈與加熱部對現有容器的液體進行加熱，特別是針對一般的紡織、輕功以及鍋爐應用領域，可以更高效更穩當更安全的進行加熱加工作業；本實用新型提供的液體加熱裝置，由於採用了超導電磁加熱組件，其結構簡單，設計新穎，能直接均勻加熱，加熱效率較高；同時，安裝靈活，可以有效降低製造、安裝或者後期維修的成本。
通過採用以上技術方案，利用電磁加熱可以達到安全快速的加熱效果，通過超導加熱裝置可以有效保持加熱組件加熱的均勻、快速；同時本實用新型提供的方案整體結構較為新穎、均能夠直接加熱、加熱效率高、實用性較好，適合於家用電器或一般的加工作業，推廣性較高；並且本實用新型提供的加熱方式較為環保，對實現社會能源節約、提高生產效率等有良好的作用和貢獻。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，都可利用上述所述技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術對以上實施例所做的任何改動修改、等同變化及修飾，均屬於本技術方案的保護範圍。