真空保溫磚結構及真空保溫裝置和工頻感應電爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了真空保溫磚結構及真空保溫裝置和工頻感應電爐，真空保溫磚結構，包括由板材圍設而成的殼體，所述殼體內設有密封空腔，所述密封空腔內設有若干個位于殼體的第一側面和殼體的第二側面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。本發(fā)明采用空芯的殼體做成保溫磚結構，降低成本，并減少熱量的散失，采用薄板材結構，并利用絕緣芯子提高保溫磚結構的整體強度。加于加熱爐時，爐膛內不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。
【專利說明】真空保溫磚結構及真空保溫裝置和工頻感應電爐
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫結構，更具體地說是指一種真空保溫磚結構及真空保溫裝置和工頻感應電爐。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，在各種加熱設備中，都會采用保溫層進行隔熱。而保溫層的外周則是采用普通的金屬材料進行包圍而成的殼體。由于保溫層的隔熱也只是延遲了熱量的散熱速度，對于長時間工作的加熱爐，其保溫層外周的殼體也會具有較高的溫度，高溫的殼體與空氣進行熱交換，進而將加熱爐內的熱量散發(fā)出去，造成加熱爐的熱量損失。
[0003]因此，有必要開發(fā)出新的保溫結構，用于加熱爐的外殼，減少熱量的散失，提高加熱爐的熱效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種真空保溫磚結構及真空保溫裝置和工頻感應電爐。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]真空保溫磚結構，包括由板材圍設而成的殼體，所述殼體內設有密封空腔,所述密封空腔內設有若干個位于殼體的第一側面和殼體的第二側面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。
[0007]其進一步技術方案為:所述的第一側面為近于發(fā)熱源的受熱側面，第二側面為遠于發(fā)熱源的散熱側面；所述的錐形頂子的尖部止抵于受熱側面的內側；所述金屬底座固定于散熱側面的內側。
[0008]其進一步技術方案為:所述的板材為不銹鋼板，所述的金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。
[0009]其進一步技術方案為:所述的殼體設有真空接口。
[0010]一種真空保溫裝置，包括真空設備，還包括與真空設備管路連接的若干個如前所述的真空保溫磚結構；所述的真空保溫磚結構通過設有的真空管依次管路聯(lián)接。
[0011]其進一步技術方案為:所述真空保溫磚結構的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器，還包括與真空傳感器、真空設備電性連接的控制電路。
[0012]其進一步技術方案為:所述若干個真空保溫磚結構圍成一個保溫外殼。
[0013]一種工頻感應電爐，包括爐體，所述的爐體設有用于熔化金屬的爐膛，所述爐膛的底部設有熔溝，所述的熔溝內設有加熱線圈；所述爐體的四周包括保溫層和包覆于保溫層外周的保溫外殼，所述的保溫外殼由若干個真空保溫磚結構構成。
[0014]其進一步技術方案為:所述的保溫外殼包括設于爐體四周的環(huán)形保溫殼和設于熔溝下方的保溫底殼。[0015]其進一步技術方案為:還包括爐蓋，所述的爐蓋設有保溫層和設于保溫層四周的保溫蓋體，所述的保溫蓋體由至少一個真空保溫磚結構構成。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果是:本發(fā)明采用空芯的板狀殼體做成保溫磚結構，能降低成本，并減少熱量的散失，并利用絕緣芯子提高保溫磚結構的整體強度。加于加熱爐時，爐膛內不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火結構層的剛度和密度；保溫磚之間采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。用于工頻感應電爐時，保溫板(即保溫磚)采用不銹鋼板制成，向銅水面(即近于發(fā)熱源的表面)拋光或電鍍，以保證表面光潔，可以反射熱紅外等光波；反面(即保溫磚與空氣接觸的表面)采用粗糙表面，有利吸光吸熱。
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明真空保溫磚結構具體實施例一的平面示意圖；
[0019]圖2為圖1的俯視剖視圖；
[0020]圖3為圖1實施例中的絕緣芯子的中心剖視圖；
[0021]圖4為本發(fā)明真空保溫磚結構具體實施例二的剖視圖(弧形結構)；
[0022]圖5為本發(fā)明真空保溫磚結構具體實施例三的局部剖視圖(絕緣芯子采用兩端固定的結構方式)；
[0023]圖5A為圖5中的A部放大圖及其局部放大圖；
[0024]圖6為本發(fā)明真空保溫裝置具體實施例的電路和管路示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明工頻感應電爐具體實施例的剖視圖；
[0026]圖8為圖7的俯視圖。
[0027]附圖標記
[0028]10真空保溫磚結構100密封空腔
[0029]1A第一側面 1B第二側面
[0030]11殼體16真空接口
[0031]18聯(lián)接邊19卡接柱
[0032]191聯(lián)接孔部 192 —字槽
[0033]193凸痕部20絕緣芯子
[0034]21金屬底座 210圓形凹孔
[0035]22絕緣柱23錐形頂子
[0036]230圓形凹孔 231聯(lián)接軸部
[0037]232凸起部80爐體
[0038]81爐膛82熔溝
[0039]83加熱線圈 84保溫層
[0040]85環(huán)形保溫殼 86保溫底殼
[0041]90真空設備 91真空管
[0042]92真空傳感器 93控制電路
[0043]97單向閥【具體實施方式】
[0044]為了更充分理解本發(fā)明的技術內容，下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案進一步介紹和說明，但不局限于此。
[0045]如圖1到圖4所示的具體實施例，本發(fā)明真空保溫磚結構10，包括由板材圍設而成的殼體11，殼體11內設有密封空腔100,密封空腔100內設有若干個位于殼體的第一側面IOA和殼體的第二側面IOB之間的絕緣芯子20 ;絕緣芯子20包括依次設有的金屬底座21、絕緣柱22和錐形頂子23，金屬底座21設有用于插入絕緣柱22的端部的圓形凹孔210 ;錐形頂子23的底部也設有用于插入絕緣柱22另一端部的圓形凹孔230。其中，第一側面IOA為近于發(fā)熱源的受熱側面，第二側面IOB為遠于發(fā)熱源的散熱側面；錐形頂子23的尖部止抵于受熱側面的內側；金屬底座21通過焊接等方式固定于散熱側面的內側。本實施例中，板材為不銹鋼板，金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。殼體11設有真空接口 16，用于將密封空腔內的空氣抽走形成真空。絕緣柱為陶瓷材料，它通過耐高溫的粘接劑與金屬底座、錐形頂子連接。為了讓多個保溫磚能形成一個整體，在保溫磚的一個側邊設有聯(lián)接邊18。
[0046]上述實施例中，錐形頂子的尖部是不固定的，整個絕緣芯子只是一端固定，當保溫磚產品使用較長時間之后，粘接劑在高溫下可能失效，而整個保溫磚在檢修或者重新組裝的過程中，會釋放真空，此時，兩個側面之間的距離會發(fā)生較大的變化，可能由于粘接劑的失效，可能導致錐形頂子和/或絕緣柱從金屬底座上脫落，進而影響保溫磚的平整度，甚至有可能產生嚴重的變形，因此，為了進一步解釋這個問題，可以增加金屬底座、錐形頂子與絕緣柱之間的套合式聯(lián)接長度，最好能在IOmm以上，當絕緣柱長度為25mm時，兩端的聯(lián)接長度各為IOmm,金屬底座、錐形頂子之間的距離為5mm。也可以采用圖5、圖5A所示的實施結構，即在錐形頂子23的尖部設有聯(lián)接軸部231，和設于聯(lián)接軸部231上的倒刺型的凸起部232，在受熱側面的內側設有用于嵌入聯(lián)接軸部231的卡接柱19(采用與殼體相同的材料)，卡接柱19設有與聯(lián)接軸部配合的聯(lián)接孔部191，聯(lián)接孔部設有與凸起部形成卡接關系的倒刺型的凸痕部193，為了能在卡接時產生變形量，在凹槽上對中開設有一個一字槽192，以產生過盈配合時的膨脹變形。卡接柱19在殼體整體焊接之后，先焊接在受熱側面的內側。裝配時，聯(lián)接軸部與聯(lián)接孔部相配合，二者之間采用較小間隙量的間隙配合，凸痕部193和凸起部232的斜面相接觸，未形成卡接聯(lián)接。在完成裝配之后，通過真空設備，抽取真空，殼體的兩個側面向內靠攏，絕緣芯子與卡接柱之間進一步靠攏，在凸痕部193和凸起部232的斜面產生的斜楔力作用下，卡接柱產生變形，凸起部232滑過凸痕部193，形成卡接式的固定聯(lián)接。為了能產生更大的變形量，凸痕部盡量靠近聯(lián)接孔部的端部。凸起部與凸痕部的過盈量與卡接柱的壁厚、一字槽底部跟凸痕部的距離，以及真空時，卡接柱所承受的壓力有關,過盈量一般在0.05-0.5mm之間，聯(lián)接孔部的直徑在3_8mm之間。這樣的結構，在裝配之后，產生第一次真空時，卡接柱就與絕緣芯子實現(xiàn)可靠的卡接式固定聯(lián)接，在以后的使用過程中，不管粘接劑是否失效，絕緣芯子的兩端都已經固定，不會發(fā)生脫落的情況，提高了保溫磚的使用壽命和可靠性。
[0047]如圖6所示，本發(fā)明一種真空保溫裝置，包括真空設備90，還包括與真空設備90管路連接的若干個如前實施例所述的真空保溫磚結構10 ;真空保溫磚結構10通過設有的真空管91依次管路聯(lián)接。真空保溫磚結構10的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器92，還包括與真空傳感器92、真空設備90電性連接的控制電路93，當真空度降低于設定值時，控制電路輸出控制信號，啟動真空設備進行工作，真空度達到設定值時，真空設備停止工作。由于設有單向閥97，真空保溫磚的真空度能保持較長時間，當同一使用單位，這樣的真空保溫裝置有較多時，可以將真空設備與真空保溫磚之間采用快拆式聯(lián)接，讓同一真空設備為多個真空保溫裝置抽取真空，以節(jié)省采購成本，而真空設備采用移動式支架。其中的若干個真空保溫磚結構可以圍成一個保溫外殼，用于各種需要保溫的高溫設備，比如加熱爐。
[0048]如圖7至圖8，本發(fā)明一種工頻感應電爐，包括爐體80，爐體80設有用于熔化金屬的爐膛81，爐膛81的底部設有熔溝82，熔溝82內設有加熱線圈83 ;爐體80的四周包括保溫層84 (又稱為搗打料層)和包覆于保溫層84外周的保溫外殼，保溫外殼由若干個真空保溫磚結構構成。保溫外殼包括設于爐體四周的環(huán)形保溫殼85和設于熔溝82下方的保溫底殼86。還包括爐蓋(圖中未示出)，爐蓋設有保溫層和設于保溫層四周的保溫蓋體，保溫蓋體由至少一個真空保溫磚結構構成。
[0049]絕緣芯子的結構特點和安裝方法:
[0050]絕緣芯子由底座、絕緣柱身(即絕緣柱)和錐體頂子(即錐形頂子)組成，底座和錐體頂子用不銹鋼車制而成，絕緣柱身用高密度陶瓷燒制而成。底座和柱身之間留有
0.05-0.1Omm間隙，柱身與頂子之間留有0.20-0.30mm間隙。安裝絕緣芯子時，芯子的中軸線與受力方向一致。安裝時先將底座焊接于相對爐膛為外側的真空保溫磚、板上，然后分別用耐溫玻璃膠將柱身粘在底座上，再將頂子粘在柱身上，連成整體。此結構的優(yōu)點，在于日后粘結劑老化時，絕緣芯子仍能正常工作。絕緣芯子根據受力大小和受力轉角點，它們之間按80-120mm矩形分布。絕緣芯子安裝后不允許猛力沖擊。
[0051]本發(fā)明工頻感應電爐有以下特點:
[0052]1.用真空保溫板直接代替工頻感應電爐保溫磚；
[0053]2.爐膛內不使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；
[0054]3.保溫板采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；
[0055]4.保溫板中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度；
[0056]5.保溫板用不銹鋼板制成，向銅水面拋光或電鍍保證表面光結，反射熱紅外等光波；
[0057]反面粗糙有利吸光吸熱；
[0058]6.保溫板分三種:其厚度為:爐膛和爐蓋處50-100mm，感應體處30_50mm ；
[0059]7.各保溫板采用真空管并接方式，定期進行檢測真空度和真空補償。
[0060]8.每塊保溫板連有一根抽真空管，管上裝有止回閥，連接到抽真空裝置上。
[0061]9.真空度控制在 100-0.08pa。
[0062]于其它實施例中，保溫磚的殼體也可以采其它的材料，比如鋁材、鍍鋅鐵板，或者耐高溫的復合材料等。
[0063]綜上所述，本發(fā)明采用空芯的金屬殼體做成保溫磚結構，為了降低成本，并減少熱量的散失，采用薄板材結構，并利用絕緣芯子提高保溫磚結構的整體強度。加于加熱爐時，爐膛內不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；保溫磚之間采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。用于工頻感應電爐時，保溫板(即保溫磚)采用不銹鋼板制成，向銅水面(即近于發(fā)熱源的表面)拋光或電鍍，以保證表面光潔，可以反射熱紅外等光波；反面(即保溫磚與空氣接觸的表面)采用粗糙表面，有利吸光吸熱。
[0064]上述僅以實施例來進一步說明本發(fā)明的技術內容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.真空保溫磚結構，其特征在于包括由板材圍設而成的殼體，所述殼體內設有密封空腔，所述密封空腔內設有若干個位于殼體的第一側面和殼體的第二側面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。
2.根據權利要求1所述的真空保溫磚結構，其特征在于所述的第一側面為近于發(fā)熱源的受熱側面，第二側面為遠于發(fā)熱源的散熱側面；所述的錐形頂子的尖部止抵于受熱側面的內側；所述金屬底座固定于散熱側面的內側。
3.根據權利要求1所述的真空保溫磚結構，其特征在于所述的板材為不銹鋼板，所述的金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。
4.根據權利要求1所述的真空保溫磚結構，其特征在于所述的殼體設有真空接口。
5.一種真空保溫裝置，包括真空設備，其特征在于還包括與真空設備管路連接的若干個如權利要求1-4任一項所述的真空保溫磚結構；所述的真空保溫磚結構通過設有的真空管依次管路聯(lián)接。
6.根據權利要求5所述的真空保溫裝置，其特征在于所述真空保溫磚結構的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器，還包括與真空傳感器、真空設備電性連接的控制電路。
7.根據權利要求6所述的真空保溫裝置，其特征在于所述的若干個真空保溫磚結構圍成一個保溫外殼。
8.—種工頻感應電爐，包括爐體，所述的爐體設有用于熔化金屬的爐膛，所述爐膛的底部設有熔溝，所述的熔溝內設有加熱線圈；其特征在于所述爐體的四周包括保溫層和包覆于保溫層外周的保溫外殼，所述的保溫外殼由若干個如權利要求1-4任一項所述的真空保溫磚結構構成。
9.根據權利要求8所述的工頻感應電爐，其特征在于所述的保溫外殼包括設于爐體四周的環(huán)形保溫殼和設于熔溝下方的保溫底殼。
10.根據權利要求8或9所述的工頻感應電爐，其特征在于還包括爐蓋，所述的爐蓋設有保溫層和設于保溫層四周的保溫蓋體，所述的保溫蓋體由至少一個真空保溫磚結構構成。
【文檔編號】F27B14/08GK104034166SQ201410299664
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年6月27日
【發(fā)明者】陳志佳, 周騰芳, 林偉文 申請人:佛山市承安銅業(yè)有限公司