[發明專利]一種電磁加熱設備的閉式循環散熱系統

無效

• 申請號: 201410353815.8
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104185324A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 岑繼文;蔣方明;吳創之;趙黛青
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: H05B6/02
• 分類號: H05B6/02;H05K7/20
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術領域

本發明涉及電磁加熱設備的散熱系統，尤其是涉及一種電磁加熱設備的閉式循環散熱系統。

背景技術

我國工業能耗約占總能耗的70％，其中加熱能耗占比很大。在民用領域，加熱能耗則占據絕對主導地位。發展高效的加熱技術對我國的節能降耗極其重要。目前以燃料和電為加熱能源是工業和民用領域最普遍使用的加熱形式。前者通過燃燒過程將燃料的化學能轉化為熱能，由于火焰到加熱對象的熱傳輸存在傳熱熱阻，而且各類散熱損失(包括煙氣排放熱損失)不可避免，最終的熱利用率一般小于50％。后者通過對電阻絲通電發熱來加熱物體，同樣由于傳熱過程的熱阻和散熱損失，熱效率一般不會超過50％。而且，由于電阻絲的熱慣性，實時溫控難于實現。電磁感應加熱的原理是：電子線路板通電產生交變磁場，置于線路板上的含金屬質容器表面切割交變磁力線而在容器底部產生交變電流(即渦流)，渦流使金屬原子高速無規則運動、互相碰撞、摩擦生熱。因為是容器自身發熱，所以熱轉化率特別高，可達95％。

相比于燃料燃燒和電加熱，電磁加熱具有明顯的優勢：加熱對象和生熱源合二為一，省卻了中間傳熱環節，因而熱利用效率高，可達80％以上；電能-熱能直接轉化，故加熱速度極快，高頻電磁感應加熱速度可達到每秒幾十度甚至幾百度；熱慣性小，斷電后馬上斷磁、加熱停止，可實現精準溫控；加熱時不產生明火，不產生煙氣，可滿足特殊應用場合、尤其是軍用設施內的加熱要求；有可能實現異形面均勻加熱。

電磁加熱有可能在民用節能環保灶具和工業節能改造中廣泛應用。紡織印染行業的原料、輕工行業的罐頭及塑料包裝的封口等可以采用電磁加熱；鍋爐行業中，采用電磁鍋爐可拋棄傳統鍋爐整體加熱的方式，只在鍋爐的出水端進行加熱，使水流在流動中完成加熱；機械行業中，高頻電磁加熱可以應用于金屬表面熱處理，機械零件的淬火，淬火后的回火、退火和正火，以及壓力加工前的透熱等；能源、食品行業中，原油輸送管道的加熱，食品機械(炒貨機、茶葉加工設備等)需要加熱的場合；建材行業中，燃氣管生產線、塑料管材生產線、復合氣墊膜機組、芯層發泡管生產線等需要加熱的工藝過程或機械設備。電磁加熱技術的應用，不僅有利于提升生產效率和產品品質，還可以節能降耗、降低成本。

然而，目前的電磁加熱設備或產品在相關行業的接受度還很低,特別是電磁灶具，目前推廣應用率還不到1％。散熱技術不過關是造成這些問題的主要原因。目前電磁加熱設備一般采用的強制空冷散熱方式，如申請公布號為CN?103376807A的專利文件公開的一種電磁加熱控溫系統的風冷卻系統，包括散熱部和風動力源，所述散熱部包括導熱條、散熱片和風道；所述導熱條為至少兩條其長度方向與電磁加熱控溫系統的電磁線圈纏繞方向垂直或近似垂直，并與電磁加熱控溫系統的溫度控制對象的外壁緊密接觸的條狀結構；所述散熱片與所述溫度控制對象的外壁和/或散熱部的其它部分之間形成的空間構成所述風道；所述風動力源的出風口與所述風道的進風口連接。又如申請公布號為CN?102644944A的專利文件公開的一種高效散熱的超薄電磁爐，包括殼體、電磁線盤、散熱片和散熱風扇，殼體內設有顯示電路板和主控電路板，主控電路板上設有絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)和整流橋堆(UR)，所述主控電路板和電磁線盤均設在散熱風扇的下風側；所述散熱片包括IGBT散熱片和UR散熱片，與散熱片相對應，所述散熱風扇包括IGBT散熱風扇和UR散熱風扇；IGBT散熱片和IGBT散熱風扇設在電磁線盤的一側，UR散熱片和UR散熱風扇設在電磁線盤的另一側。這些采用強制空冷散熱的電磁加熱設備，當風扇工作時，容易把水蒸氣、油污、灰塵或酸霧等帶到散熱器或電子元件上，散熱效果差，導致工作時斷時續、加熱不穩定，甚至導致電路擊穿、燒毀設備引起火災等。正是這些問題的存在嚴重制約了電磁加熱設備或產品的進一步發展和應用推廣。

發明內容

本發明的目的是提出一種能普適于各類電磁加熱設備機芯的閉式循環散熱系統，解決現有電磁加熱設備散熱效果較差，易損壞等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電磁加熱設備的閉式循環散熱系統，包括感應線圈、循環泵和換熱器；感應線圈包括導線、絕緣管和用于流動傳熱工質的流體管道；導線套在絕緣管內，流體管道設在導線內或設在導線與絕緣管之間或粘連在絕緣管上；流體管道、換熱器和循環泵依次連接構成循環回路。

本發明的工作原理如下：