[實用新型]一種電磁感應加熱器

有效

• 申請號: 201220400720.3
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN202799232U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 楊蒙
• 申請（專利權）人: 楊蒙
• 主分類號: H05B6/10
• 分類號: H05B6/10;F16L47/02
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 叢芳;王正茂

技術領域

本實用新型涉及電磁感應加熱器技術領域，這里特指一種熔接塑料管及金屬塑料管的電磁感應加熱器

背景技術

電磁感應加熱器重要組件勵磁線圈的最重要的指標電感，當頻率一定、功率要求一定時，電感量越小則電流要求越高，故而在中高頻感應加熱領域尤其是金屬熔煉、透熱領域，當采用低電感量（低于10uH）的線圈時，一般采用較高的工作頻率（如35KHz～1000MHz），輸出電流高，一般超過60A甚至達到數百安培，因為該控制電路所產生的交變電流頻率越高，其電路中的電容器及IGBT（或摩斯管）所產生的熱量越大，為了對加熱器本身件進行冷卻，一般對機器及需要采用強制風冷或水冷并要求有極高的冷卻效果。勵磁線圈采用較粗的空心銅管，同樣采用水冷或強風高速通過銅管循環冷卻的方式對銅管進行強制冷卻（線圈直徑小及高電流的情況下，還存在磁力線本身感應了銅管，故而銅管感應發熱的情況，故而必須需要強制冷卻）。而采用較低頻率并對應高電感量的多匝線圈時，此時電流相應可以降低，這樣線圈使用的銅線可以采用較細的銅線并設計不過載（電流低于線圈銅線額定準載電流），由此則不需要采用水冷或風冷的強制冷卻措施，這就是民用電磁爐、塑機加熱領域以及大型工件加熱、伴熱領域所采用的技術方法。這里面存在一個技術盲點，采用較高頻率（35KHZ-1000MHZ）水冷銅管作為勵磁線圈的做法可以適合狹窄工件的加熱，但需要追加額外的水冷及風冷裝置，造成機器重量重，體積大，不便于攜帶；而采用較低頻率（5-35KHZ）配合高電感量的實芯銅線勵磁線圈的做法，機器體積及重量都很適合于便攜，但因電感量與繞線的匝數有正向線性關系（匝數越多，電感越大），被加熱工件如果體積過小（比如直徑20～63mm的圓管，同時指定加熱區域的長度不超過30mm），空間有限，難于繞制出的規定的電感量（匝數不足），由于空間狹小，也難于選擇端面截面積較大的粗銅線，故很難適用于小工件狹小范圍的加熱。

如中國專利號為ZL201020237693.3的中高頻感應加熱多重密封緊固式管件、中國專利號為ZL201020237670.2的中高頻感應加熱多重密封塑料管件、中國專利號為ZL201120138231.0的預承插感應加熱熔接塑料管件、中國專利號為ZL201120138204.3的預承插感應加熱熔接塑料緊固式管件、中國專利號為ZL201020237685.9的中高頻感應加熱塑料管件、中國專利號為ZL201020276351.0的一種緊固式管件、中國專利號為ZL201020188986.7的多重密封熱熔緊固式管件，上述所有的管件結構，在采用中高頻電磁感應加熱技術對金屬加熱并間接加熱鋼塑復合管內外層塑料及管件的塑料時，均存在管件的實際需要受熱區域狹小的問題（尤其是DN16～63mm直徑的管道所對應的管件，根據國家標準及城鄉建設行業標準，其管件的有效加熱長度一般僅為20～36mm，在如此狹小的空間繞制一般電磁感應控制器所要求的電感量（正常工作60～300uH，如民用的電磁爐則一般使用90uH以上的電感線圈）可能性極小，所以必須要求在2～10匝的線圈范圍即可以使電磁感應控制器開始工作，但即使10匝線圈，其電感量也很難超過20uH，若在這個線圈電感量范圍，相對5-35KHZ的工作頻率的機器，低于20uH電感線圈對應的控制電路的設計將十分困難。更重要的是在管道安裝時，當出現彎頭、三通插接到管道的一端的情況，圓形的勵磁線圈較難或非常不方便套到管件上去，所以要考慮將勵磁線圈切割并嵌入一個帶可開合裝置的夾具中，夾持管件感應加熱部位之時再用公母插頭將線圈斷開部分接成一體或者將勵磁線圈直接繞到管件上去，很顯然，公母插頭本身具有的寬度比較大，同時過多的線圈匝數會帶來線圈插接的時候非常麻煩、故障率高；在采用將勵磁線圈直接繞到管件上去時，勵磁線圈的匝數越少，繞制越方便。所以要求勵磁線圈的匝數要越少越好，最好不要超過6匝（電感量通常不能超過10uH），這樣，勵磁線圈在經常撥插的工作環境下才具有很好的可靠性，同時，直接繞制到管件上，才有更高的工作效率。事實上，以上類似的管件也可以采用帶水冷系統的中高頻電磁控制器（比如目前的高頻淬火、熔煉用的中高頻電磁控制器），但很顯然，如果采用帶水冷或風冷系統的中高頻電磁控制器（注，風冷方式目前尚無成熟技術），光是水冷系統就是數十公斤重，對于小型管道安裝領域以及需要便攜加熱的零部件加熱領域（比如汽車螺絲的拆卸），由于不具有便攜性而無法頻繁移動，所以是完全不具有實用性的。