專(zhuān)利名稱：高頻感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，具體而言，涉及一種高頻感應(yīng)加熱裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)大氣污染日益嚴(yán)重，人們要求保護(hù)環(huán)境、凈化天空的呼聲日益增高，而北方冬季城市空氣污染的重要來(lái)源是供暖燃煤鍋爐所排放的粉塵和有害氣體。與此同時(shí)，采用電熱水器和天然氣熱水器進(jìn)行加熱，其中電熱水器資金投入較大，并且設(shè)備需要定期檢修；天然氣熱水器溫度不易控制，危險(xiǎn)性較高。因此，近年來(lái)一些地方采用超導(dǎo)液、電磁加熱等，但是成本較高，對(duì)熱量的利用率不高。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01210166448.1的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，其公開(kāi)了一種電磁加熱供暖系統(tǒng)，電磁加熱裝置由電磁加熱線圈、加熱桶組成，加熱桶設(shè)置有導(dǎo)熱內(nèi)膽，桶壁與導(dǎo)熱內(nèi)膽之間注入有導(dǎo)熱油，在水箱內(nèi)設(shè)置有水箱溫度感應(yīng)模塊、水箱水位感應(yīng)模塊。通過(guò)全彩觸摸顯示裝置輸入所需水溫?cái)?shù)值命令，PLC控制模塊接收到命令后針對(duì)高頻模塊輸入所需的電源，高頻模塊輸出的高頻信號(hào)通過(guò)電磁加熱線圈對(duì)加熱桶內(nèi)導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，導(dǎo)熱油的熱量傳導(dǎo)給內(nèi)膽中的水對(duì)水加熱。該電磁加熱供暖系統(tǒng)中利用導(dǎo)熱油為介質(zhì)成本高，加熱速度慢，耗電量較高，能源利用率低，而且以這種介質(zhì)加熱的方式成本十分高昂，不適于廣大普通群眾使用，以至于無(wú)法得到更好的推廣應(yīng)用。又例如申請(qǐng)?zhí)枮?01210251465.5的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，其公開(kāi)了一種即熱式電磁加
熱水管，包括金屬芯管、敷于芯管壁上的電磁感應(yīng)線圈、電磁感應(yīng)線圈與高頻電流發(fā)生裝置電連接。金屬芯管具有金屬套管，套管為夾層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)管和外管構(gòu)成，電磁線圈處于芯管與套管之間。套管封閉的一端設(shè)有進(jìn)水口，套管另一端通過(guò)聯(lián)通管與芯管一端聯(lián)通，芯管另一端為出水口。本發(fā)明中電磁線圈多個(gè)并聯(lián)、并排設(shè)于芯管一側(cè)或多側(cè)，沿芯管長(zhǎng)度方向受熱均勻，快速加熱；設(shè)置芯管外裹套管，電磁線圈所產(chǎn)生熱量被里外管吸收，熱量不散失，熱效率高，電磁產(chǎn)生的電壓很高，而該裝置中并沒(méi)設(shè)置變壓器，增加了使用時(shí)的危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高頻感應(yīng)加熱裝置，旨在解決結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗電大、穩(wěn)壓精度低等問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、無(wú)污染的高頻感應(yīng)加熱供暖。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。一種高頻感應(yīng)加熱裝置，其包括:水泵、感應(yīng)加熱圈、設(shè)置在水井上的用水水罐、暖氣水罐和備用水罐，用水水罐和備用水罐內(nèi)的水經(jīng)過(guò)冷水水管通過(guò)水泵進(jìn)入感應(yīng)加熱圈內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱后的熱水經(jīng)過(guò)熱水水管存入用水水罐用于洗澡用水；加熱后產(chǎn)生的蒸汽存入暖氣水罐用于暖氣片取暖。優(yōu)選的是，所述感應(yīng)加熱圈由高頻加熱主機(jī)提供電能。上述方案中優(yōu)選的是，所述感應(yīng)加熱圈為螺旋狀的金屬管。上述方案中優(yōu)選的是，所述高頻加熱主機(jī)為一個(gè)IGBT振蕩器。
上述方案中優(yōu)選的是，所述感應(yīng)加熱圈與高頻加熱主機(jī)之間設(shè)有變壓器。上述方案中優(yōu)選的是，所述高頻加熱主機(jī)將50Hz工頻電流轉(zhuǎn)換為30-500KHZ的高頻電流。上述方案中優(yōu)選的是，所述變壓器與高頻加熱主機(jī)之間設(shè)有冷卻系統(tǒng)。上述方案中優(yōu)選的是，所述變壓器將普通電源的高壓高頻低電流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪焊哳l大電流。上述方案中優(yōu)選的是，所述用水水罐、暖氣水罐和備用水罐上均設(shè)有溫度傳感器和水位傳感器。上述方案中優(yōu)選的是，所述暖氣水罐與暖氣片之間連通的管道上設(shè)有暖氣供應(yīng)水栗、暖氣供應(yīng)備用水栗和手動(dòng)控制閥。上述方案中優(yōu)選的是，所述用水水罐與洗澡用水之間的管道上設(shè)有用水循環(huán)水栗。上述方案中優(yōu)選的是，所述冷水水管與熱水水管上均設(shè)有電磁閥。更加優(yōu)選的是，所述加熱裝置采用微電子進(jìn)行自動(dòng)化控制中心。上述方案中優(yōu)選的是，所述自動(dòng)化控制中心包括多個(gè)輸入和多個(gè)控制，所述多個(gè)輸入包括暖氣溫度輸入、用水溫度輸入、暖氣水位輸入、用水水位輸入；所述控制包括暖氣溫度控制、用水溫度控制、暖氣水位控制、用水水位控制、暖氣時(shí)間控制、用水時(shí)間控制、冷卻系統(tǒng)控制。由于本發(fā)明的加熱裝置采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，無(wú)人值守，提供精確的供熱溫度和時(shí)間，效率比傳統(tǒng)的加熱裝置提高50%。


現(xiàn)在將描述如本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時(shí)將變得顯而易見(jiàn)，其中:
圖1為按照本發(fā)明的高頻感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1中的高頻感應(yīng)加熱裝置的自動(dòng)化控制中心的原理圖。附圖標(biāo)號(hào):
洗澡用水1，暖氣控制閥2，暖氣片3，暖氣供應(yīng)水泵4，暖氣供應(yīng)備用水泵5，手動(dòng)控制閥6，暖氣水罐7，用水水罐8，水井9，水泵10，感應(yīng)加熱圈11，變壓器12，高頻加熱主機(jī)13，溫度傳感器14，水位傳感器15，備用水罐16，冷水水管17，熱水水管18，電磁閥19，用水循環(huán)水泵20，冷卻系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式以下的說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開(kāi)、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征?，F(xiàn)在參考圖1，圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的高頻感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該加熱裝置包括:水泵10、感應(yīng)加熱圈11、設(shè)置在水井9上的用水水罐8、暖氣水罐7和備用水罐16，用水水罐8和備用水罐16內(nèi)的水經(jīng)過(guò)冷水水管17通過(guò)水泵進(jìn)入感應(yīng)加熱圈11內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱后的熱水經(jīng)過(guò)熱水水管18存入用水水罐8用于洗澡用水I ;加熱后產(chǎn)生的蒸汽存入暖氣水罐7用于暖氣片3取暖。該加熱裝置的原理為:高頻感應(yīng)加熱裝置是一個(gè)IGBT (IGBT, Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)振蕩器，通過(guò)它把50Hz工頻電流轉(zhuǎn)換為30—500KHz的高頻電流，這種高頻電流在感應(yīng)圈中形成強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，被加熱的金屬物體在這個(gè)電磁場(chǎng)作用下由于渦流和磁滯損耗而迅速發(fā)熱，使金屬物體迅速達(dá)到設(shè)定溫度。水是非金屬，高頻電流能量不能直接作用，通過(guò)加熱金屬螺旋管道，水在金屬螺旋管道內(nèi)流經(jīng)后得到傳遞過(guò)來(lái)的熱量而被加熱的；熵原理:原頭溫度越高，傳遞熱量越高，效率越高。由于原始煤炭鍋爐的爐底溫度只有102度，所以燃煤效率只有25%。高頻金屬螺旋加熱器工作溫度800度，所以理論熱效率可以提高8倍。接下來(lái)根據(jù)圖1所示詳細(xì)說(shuō)明該加熱裝置的工作過(guò)程。水井9內(nèi)的水進(jìn)入用水水罐8和備用水罐16,用水水罐8和備用水罐16內(nèi)的水經(jīng)過(guò)冷水水管17后通過(guò)水泵10打入感應(yīng)加熱圈11內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱后的熱水經(jīng)過(guò)熱水水管18存入用水水罐8中，從用水水罐8中出來(lái)的熱水通過(guò)管道進(jìn)入用戶家中或賓館內(nèi)用于洗澡用水I。另外，感應(yīng)加熱圈11將來(lái)自用水水罐8和備用水罐16的冷水加熱后產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)熱水水管18存入暖氣水罐7中，再通過(guò)暖氣管道送入暖氣片3用于取暖。在用水水罐8內(nèi)的水不足時(shí)，備用水罐16對(duì)用水水罐8進(jìn)行補(bǔ)充，當(dāng)備用水罐16內(nèi)的水也不足時(shí)，這時(shí)就要從水井9進(jìn)行補(bǔ)充水源。用水水罐8與洗澡用水I之間的管道上設(shè)有用水循環(huán)水泵20，在洗澡用水I的水龍頭關(guān)閉時(shí)，洗澡用水I內(nèi)的熱水回到用水水罐8內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存；當(dāng)洗澡用水I的水龍頭打開(kāi)時(shí)，用水循環(huán)水泵20將用水水罐8內(nèi)的熱水打入洗澡用水I中，如此循環(huán)。感應(yīng)加熱圈11由高頻加熱主機(jī)13提供電能。感應(yīng)加熱圈11為螺旋狀的金屬管。高頻加熱主機(jī)13為一個(gè)IGBT振蕩器，通過(guò)該振蕩器把50Hz工頻電流轉(zhuǎn)換為30—500KHz的高頻電流，這種高頻電流在感應(yīng)圈中形成強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，被加熱的金屬物體在這個(gè)電磁場(chǎng)作用下由于渦流和磁滯損耗而迅速發(fā)熱，使金屬物體迅速達(dá)到設(shè)定溫度。為了避免高頻加熱主機(jī)13的電壓過(guò)高或過(guò)低使感應(yīng)加熱圈11不能夠正常工作，故在感應(yīng)加熱圈11與高頻加熱主機(jī)13之間設(shè)有變壓器12。變壓器12把普通電源(380v/50hz)變成高壓高頻低電流輸出，(頻率的高低根據(jù)加熱對(duì)象而定，一般頻率在480kHZ。)，通過(guò)變壓器12把高壓、高頻低電流變成低壓高頻大電流。另外，變壓器12與聞?lì)l加熱主機(jī)13之間設(shè)有冷卻系統(tǒng)21。該冷卻系統(tǒng)21通過(guò)管道與冷卻水儲(chǔ)水箱相連，冷卻水儲(chǔ)水箱外設(shè)有增壓水泵，從而對(duì)高頻主機(jī)進(jìn)行冷卻，避免溫度過(guò)高發(fā)生故障。用水水罐8、暖氣水罐7和備用水罐16上均設(shè)有溫度傳感器14和水位傳感器15。在溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫度傳感器14發(fā)出信號(hào)，高頻加熱主機(jī)13接收到信號(hào)后開(kāi)始啟動(dòng)對(duì)進(jìn)入感應(yīng)加熱圈11內(nèi)的水進(jìn)行加熱；當(dāng)用水水罐8、暖氣水罐7和備用水罐16內(nèi)的水位低于預(yù)設(shè)水位時(shí)，水位傳感器15會(huì)發(fā)出信號(hào)這時(shí)就要從水井9補(bǔ)充水源。暖氣水罐7與暖氣片3之間連通的管道上設(shè)有暖氣供應(yīng)水泵4、暖氣供應(yīng)備用水泵5和手動(dòng)控制閥6。在暖氣片3內(nèi)的暖氣量達(dá)到需求量時(shí)可以關(guān)閉手動(dòng)控制閥6 ;當(dāng)暖氣片3內(nèi)的暖氣量不足時(shí)打開(kāi)手動(dòng)控制閥6，這時(shí)暖氣供應(yīng)水泵4、暖氣供應(yīng)備用水泵5開(kāi)啟為暖氣片3提供暖氣。冷水水管17與熱水水管18上均設(shè)有電磁閥19。在用水水罐8和備用水罐16內(nèi)的冷水加熱到一定溫度時(shí)，關(guān)閉冷水水管17上的電磁閥19禁止冷水通入感應(yīng)加熱圈11中，反之將電磁閥19打開(kāi)；當(dāng)用水水罐8內(nèi)的熱水和暖氣水罐7內(nèi)的暖氣不足時(shí)，將電磁閥19打開(kāi)進(jìn)而將感應(yīng)加熱圈11內(nèi)的熱水、蒸汽分別通入用水水罐8、暖氣水罐7內(nèi)，反之將電磁閥19關(guān)閉。接下來(lái)參閱圖2所示，加熱裝置采用微電子進(jìn)行自動(dòng)化控制中心40。所述自動(dòng)化控制中心40包括多個(gè)輸入和多個(gè)控制，所述多個(gè)輸入包括暖氣溫度輸入31、用水溫度輸入32、暖氣水位輸入33、用水水位輸入34 ;所述控制包括暖氣溫度控制41、用水溫度控制42、暖氣水位控制43、用水水位控制44、暖氣時(shí)間控制45、用水時(shí)間控制46、冷卻系統(tǒng)控制47。暖氣水罐7、用水水罐8、備用水罐16的溫度信息由溫度傳感器14發(fā)出信號(hào)，再由暖氣溫度輸入31、用水溫度輸入32傳遞到自動(dòng)化控制中心40后進(jìn)行反饋，由暖氣溫度控制41、用水溫度控制42來(lái)控制；暖氣水罐7、用水水罐8、備用水罐16的水位信息由水位傳感器15發(fā)出信號(hào)，再由暖氣水位輸入33、用水水位輸入34傳遞到自動(dòng)化控制中心40后進(jìn)行反饋，由暖氣水位控制43、用水水位控制44來(lái)控制。暖氣水罐7、用水水罐8的時(shí)間由暖氣時(shí)間控制45、用水時(shí)間控制46控制，而高頻加熱主機(jī)13中的冷卻系統(tǒng)21內(nèi)的狀況將由自動(dòng)化控制中心40內(nèi)的冷卻系統(tǒng)控制47來(lái)控制。該加熱裝置，采用高壓硅整流。IGBT調(diào)壓和負(fù)載匹配的震蕩回路，設(shè)備穩(wěn)壓精度高，抗干擾能力強(qiáng)，輸出匹配范圍寬，使用方便的特點(diǎn)，設(shè)備具有良好的加熱一致性和節(jié)能效果?？梢詮V泛應(yīng)用于各種需要熱水，開(kāi)水的無(wú)塵領(lǐng)域。盡管參考附圖詳細(xì)地公開(kāi)了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，這些描述僅僅是示例性的，并非用來(lái)限制本發(fā)明的應(yīng)用。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附加權(quán)利要求限定，并可包括在不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍和精神的情況下針對(duì)本發(fā)明所作的各種變型、改型及等效方案。
權(quán)利要求
1.一種高頻感應(yīng)加熱裝置，其包括:水泵(10)、感應(yīng)加熱圈(11)、設(shè)置在水井(9)上的用水水罐(8)、暖氣水罐(7)和備用水罐(16),其特征在于:用水水罐(8)和備用水罐(16)內(nèi)的水經(jīng)過(guò)冷水水管(17)通過(guò)水泵(10)進(jìn)入感應(yīng)加熱圈(11)內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱后的熱水經(jīng)過(guò)熱水水管(18)存入用水水罐(8)用于洗澡用水(I);加熱后產(chǎn)生的蒸汽存入暖氣水罐(7)用于暖氣片(3)取暖。
2.如權(quán)利要求1的加熱裝置，其特征在于:所述感應(yīng)加熱圈(11)由高頻加熱主機(jī)(13)提供電能。
3.如權(quán)利要求2的加熱裝置，其特征在于:所述感應(yīng)加熱圈(11)為螺旋狀的金屬管。
4.如權(quán)利要求2的加熱裝置，其特征在于:所述高頻加熱主機(jī)(13)為一個(gè)IGBT振蕩器。
5.如權(quán)利要求1或2的加熱裝置，其特征在于:所述感應(yīng)加熱圈(11)與高頻加熱主機(jī)(13)之間設(shè)有變壓器(12)。
6.如權(quán)利要求4的加熱裝置，其特征在于:所述高頻加熱主機(jī)(13)將50Hz工頻電流轉(zhuǎn)換為30-500KHZ的高頻電流。
7.如權(quán)利要求5的加熱裝置，其特征在于:所述變壓器(12)與高頻加熱主機(jī)(13)之間設(shè)有冷卻系統(tǒng)(21)。
8.如權(quán)利要求5的加熱裝置，其特征在于:所述變壓器(12)將普通電源的高壓高頻低電流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪焊哳l大電流。
9.如權(quán)利要求1的加熱裝置，其特征在于:所述用水水罐(8)、暖氣水罐(7)和備用水罐(16)上均設(shè)有溫度傳感器(14)和水位傳感器(15)。
10.如權(quán)利要求1或9的加熱裝置，其特征在于:所述暖氣水罐(7)與暖氣片(3)之間連通的管道上設(shè)有暖氣供應(yīng)水泵(4 )、暖氣供應(yīng)備用水泵(5 )和手動(dòng)控制閥(6 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，具體而言，涉及一種高頻感應(yīng)加熱裝置，該加熱裝置包括高頻加熱主機(jī)(13)、變壓器(12)、感應(yīng)加熱圈(11)，水井(9)內(nèi)的水進(jìn)入用水水罐(8)和備用水罐(16)后通過(guò)水泵(10)打入感應(yīng)加熱圈(11)內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱后的熱水存入用水水罐(8)用于洗澡用水(1)；加熱后產(chǎn)生的蒸汽存入暖氣水罐(7)用于暖氣片(3)取暖。該加熱裝置高頻加熱主機(jī)(13)采用高壓硅整流元件，使IGBT調(diào)壓和負(fù)載匹配的震蕩回路，設(shè)備穩(wěn)壓精度高，抗干擾能力強(qiáng)，輸出匹配范圍寬，使用方便，設(shè)備具有良好的加熱一致性和節(jié)能效果。
文檔編號(hào)F24D19/10GK103206735SQ20121056711
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者周登榮, 周劍 申請(qǐng)人:祥天控股(集團(tuán))有限公司