專利名稱：電磁加熱取暖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及取暖設(shè)備領(lǐng)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(dǎo)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(dá)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(chǔ)液加熱罐、 暖氣片、儲(chǔ)氣罐、壓力表等組成，其中儲(chǔ)液加熱罐為鐵磁材質(zhì)并儲(chǔ)存有低沸點(diǎn)散熱液，儲(chǔ)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(chǔ)氣罐相通，儲(chǔ)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(shí)，盤狀電磁線圈隔著絕緣耐高溫平板加熱 儲(chǔ)液加熱罐，儲(chǔ)液加熱罐中的低沸點(diǎn)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(chǔ)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(chǔ)氣罐以減小儲(chǔ)液加熱罐內(nèi)的壓力。 但是，上述電磁加熱取暖器在儲(chǔ)液加熱罐外部還需要焊接一些附件設(shè)備，這些附
件設(shè)備嚴(yán)重影響了電磁加熱取暖器的傳熱效率，且加工繁瑣；進(jìn)一步的，上述電磁加熱取暖
器由于電磁爐和儲(chǔ)液加熱管作為兩個(gè)獨(dú)立的部件，還需要其他多個(gè)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型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。 本實(shí)用新型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(gè)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(zhǎng)徑比大于或等于2。 具體的，所述傳熱管的長(zhǎng)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。[0015] 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。 本實(shí)用新型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(jiǎn)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(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)磁 力線的完全屏蔽，保護(hù)用戶健康；而且，傳熱管附近配有水箱，加熱的同時(shí)增加空氣濕度，用 戶使用更舒適。

圖1是本實(shí)用新型電磁加熱取暖器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型電磁加熱取暖器的散熱翅片的示意圖； 圖3是本實(shí)用新型電磁加熱取暖器的水箱的示意圖； 圖4是本實(shí)用新型電磁加熱取暖器實(shí)際工作時(shí)的電氣示意圖。
具體實(shí)施方式現(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(duì)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(dǎo)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(duì)被加熱體加熱，所 以必然會(huì)有電磁泄漏，以及一部分電磁能無法轉(zhuǎn)化為熱能。 本實(shí)用新型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(duì)電磁線圈變?yōu)橹鶢詈箅姶啪€圈的溫升、導(dǎo)線粗細(xì)、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(jìn)行了大量的試驗(yàn)，以找到合適的 參數(shù)值，達(dá)到實(shí)用化的目的。 為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本實(shí)用新型提供了一種電磁加熱取暖器的實(shí)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(shí)際應(yīng)用中，所述液態(tài)介質(zhì)的體積優(yōu)選遠(yuǎn)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(jì)。所述液態(tài)介質(zhì)可以 為蒸餾水、氨、丙酮、萘、溴化鋰等，本實(shí)用新型對(duì)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?，F(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)熱管需要在管內(nèi)制作導(dǎo)流槽等結(jié)構(gòu)，工藝過程復(fù)雜 且報(bào)廢率高。本實(shí)用新型使用的傳熱管10在結(jié)構(gòu)、形狀上都非常規(guī)整、簡(jiǎn)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。[0028] 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IO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(jìn) 行電磁感應(yīng)產(chǎn)生的熱量不會(huì)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(qiáng)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(shí)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(gè)散熱翅片 101，所述固接方式可以為焊接、鉚接等?？紤]到整個(gè)電磁加熱取暖器l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。 —般情況下，傳熱管10的長(zhǎng)徑比L : D大于或等于2，優(yōu)選為30 40。 在實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)磁條201泄漏出的磁力線進(jìn)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(shí)都會(huì)伴有空氣干燥的問題，對(duì)此，本實(shí)用新型的電磁加 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(yuǎn)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(duì)位置可以通過電磁加 熱取暖器1的外殼11來固定?？拷?0 —端的傳熱管10溫度可以達(dá)到13(TC左右，在 水箱40相對(duì)密閉的腔體內(nèi)形成8(TC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(shí)現(xiàn)加濕空氣的作用，讓用戶在取暖的同時(shí)也可以呼吸到濕 潤(rùn)的空氣。 現(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(duì)被加
熱體的電磁加熱不可避免地伴隨有電磁泄漏。而本實(shí)用新型的柱狀電磁線圈包裹在傳熱
管外部，在對(duì)其中的傳熱管加熱時(shí)，利用的是柱狀電磁線圈內(nèi)部的磁力線，磁力線利用率達(dá)
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。 本實(shí)用新型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(jiǎn)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(dá)99%以上)；整個(gè)取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積?。皇?br> 用磁條及電磁屏蔽層實(shí)現(xiàn)對(duì)磁力線的完全屏蔽，保護(hù)用戶健康；而且，傳熱管附近配有水
箱，可以在加熱的同時(shí)增加空氣濕度，用戶使用更舒適。 下面通過本實(shí)用新型電磁加熱取暖器在使用時(shí)的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的電 磁加熱取暖器進(jìn)行詳細(xì)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(guān)、船 型開關(guān)、溫度保險(xiǎn)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(chǔ)用戶設(shè)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(cè)到的室溫值發(fā)送給電磁主控板，以及將用 戶發(fā)送過來的設(shè)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(shí)，先接通220V交流電源，再接通船型開關(guān)，正常狀 態(tài)下防倒開關(guān)處于長(zhǎng)閉狀態(tài)。當(dāng)用戶使用遙控器發(fā)出紅外線信號(hào)給紅外接收頭(或啟動(dòng)手 動(dòng)開關(guān))后，啟動(dòng)信號(hào)被傳送給溫控主板；溫控主板收到啟動(dòng)信號(hào)后，輸出+5v電壓的信號(hào) 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(chǎng)來加熱傳熱管。 溫控主板連接有室溫傳感器，當(dāng)電磁主控板接收到溫控主板傳送過來的室溫值 時(shí)，與存儲(chǔ)的用戶設(shè)定溫度進(jìn)行比較若室溫值低于所述設(shè)定溫度，接通電磁線圈，若室溫 值高于或等于所述設(shè)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(gè)出氣口和多個(gè)進(jìn)氣口，冷熱空 氣在傳熱管表面的散熱翅片上可以進(jìn)行自然對(duì)流，空氣在散熱翅片上的流動(dòng)速率最高可以 達(dá)至lj 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(gè)傳 熱管長(zhǎng)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(jìn)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(huì)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(shè)有散熱風(fēng)扇，以保證電磁主控板的良好散熱；防倒開關(guān)可以 防止電磁加熱取暖器因倒伏而發(fā)生危害，當(dāng)取暖器在任意方向傾斜15°時(shí)自行斷電；溫度
保險(xiǎn)絲可以在取暖器超過某預(yù)設(shè)溫度值時(shí)立即切斷電源，防止意外情況對(duì)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(shí)現(xiàn)定時(shí)開/關(guān)機(jī)、一周編程、溫度校準(zhǔn)和防 凍等功能，都可以用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。 本實(shí)用新型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(jiǎn)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(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)磁 力線的完全屏蔽，保護(hù)用戶健康；而且，傳熱管附近配有水箱，可以在加熱的同時(shí)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(zhǔn)和防凍等功能，方便用戶使 用，設(shè)計(jì)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(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存 在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"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(shè)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(shè)備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句"包括一個(gè)......"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(shè)備中還存在另外的相同要素。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí) 用新型的保護(hù)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(gè)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l-4任一項(xiàng)所述的取暖器，其特征在于，所述傳熱管的長(zhǎng)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(zhǎng)徑比為30 40。
7. 如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)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l-4任一項(xiàng)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l-4任一項(xiàng)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。
專利摘要本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型的電磁加熱取暖器，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(jiǎn)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(gè)取暖器結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、體積小。
文檔編號(hào)F24D19/00GK201503074SQ20092016646
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:卡颯科技(杭州)有限公司