CN100484341C - 一种集流感应加热器 - Google Patents

Abstract

本发明是涉及区域熔化技术和定向凝固技术，具体地说是一种用于区域熔化定向凝固设备的集流感应加热器。它包括多匝一次感应线圈，二次感应线圈，导磁体，其中：二次感应线圈安装在一次感应线圈内侧，导磁体安装二次感应线圈外部；所述二次感应线圈为杯状，在杯底设有装样品用移动样品通过的孔。采用本发明可以提高样品加热表面某一局部的功率密度，更适合于加热小的样品，使熔区更窄；与电源的匹配好，并可以屏蔽周围部件，加热效率更高。

Description

一种集流感应加热器

技术领域

本发明是涉及区域熔化技术和定向凝固技术，具体地说是一种用于区域熔化定向凝固设备的集流感应加热器。

背景技术

在区域熔化定向凝固设备中，通常是采用感应加热技术来熔化，这就需要一种合适的感应加热器。首先，要尽可能接近加热样品的表面，以提高加热效率，但普通感应加热器为多匝或单匝感应线圈结构，其中多匝感应线圈结构熔区普遍较宽，加热部位很难接近样品表面，特别是对小样品尤其如此；其次，要使区域熔化的熔区尽可能窄，以提高区域熔化效果，可采用单匝或2匝感应线圈结构，但又存在线圈与电源难以匹配问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使熔区更窄而且接近样品表面、加热效率高的集流感应加热器。

本发明的技术方案是：包括多匝一次感应线圈、二次感应线圈、导磁体，二次感应线圈安装在一次感应线圈内侧，导磁体安装二次感应线圈外部；

二次感应线圈为杯状，在杯底设有移动样品通过的孔；所述二次感应线圈为杯状单匝，紫铜板材料；所述一次感应线圈为2匝以上，紫铜管材料；所述一次感应线圈的匝数3～5匝为佳。

本发明具有如下优点：

1.熔区窄、与电源匹配，加热效果好。本发明将多匝一次线圈与二次感应线圈科学地结合起来，集中了多匝或单匝感应线圈结构的优点，克服了现有技术中存在的或是熔区较宽，或是线圈与电源难以匹配的不足，由于采用一次线圈可以作成多匝，与电源的匹配更好，采用二次线圈可以提高样品加热表面某一局部的功率密度，提高热效率(温度梯度达到更高，500K/cm以上)，保证加热效果，而且使熔区更窄(熔区可以窄到1cm)，采用本发明加热，使加热部位很容易接近样品表面，与样品表面的间隙可以小到1mm，更适合于加热小的样品。

2.本发明在线圈外部安装有导磁体，克服了现有技术中感应线圈对液态金属冷却介质和炉壁的感应，可以对周围的其它部件起到屏蔽作用，使加热效率更高，特别适用于区域熔化定向凝固设备。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合实例详述本发明。

如图1所示，包括紫铜管做的多匝(通常3～5匝)一次感应线圈1，还包括紫铜板做的杯状单匝二次感应线圈2，二次感应线圈2安装在一次感应线圈1内侧，导磁体3安装二次感应线圈2外部；二次感应线圈2杯底留有移动样品通过的孔。

本发明的工作原理是：

实施时将样品置于杯底的孔处，一次感应线圈1与杯状单匝二次感应线圈2之间设有绝缘漆，在线圈外部安装(可以用胶粘)导磁体3。其整体结构是将变压器工作原理与感应加热技术相结合，当感应器的一次线圈1通过交变电流时，在二次线圈2上产生感应电流，二次线圈再感应样品。即由多匝的一次线圈感应单匝的二次线圈，单匝的二次线圈来感应加热样品。一次线圈即使电流较小，二次线圈的电流和匝数成反比，仍然可以达到很高，在样品中产生的感应电流很高，因而加热效率较高。本发明的突出作用就是更能接近样品表面，与样品表面的间隙小到1mm，加热效果更好，热效率更高。由于在线圈外部安装有导磁体3，可以克服感应线圈对液态金属冷却介质和炉壁的感应，能够提高加热效率20～30％，而且对周围的其它部件起到屏蔽作用。

将本发明试用于区域熔化液态金属冷却定向凝固炉上，熔区窄到1cm，温度梯度达到500K/cm以上。

Claims (5)

1.一种集流感应加热器，包括一次感应线圈(1)，二次感应线圈(2)和导磁体(3)，其中：二次感应线圈(2)安装在一次感应线圈(1)内侧，三次感应线圈(2)和一次感应线圈(1)之间设有绝缘漆，导磁体(3)安装二次感应线圈(2)外部，其特征在于：所述一次感应线圈为多匝。

2.按权利要求1所述集流感应加热器，其特征在于：二次感应线圈(2)为杯状，在杯底设有移动样品通过的孔。

3.按权利要求1或2所述集流感应加热器，其特征在于：所述二次感应线圈(2)为杯状单匝，紫铜板材料。

4.按权利要求1所述集流感应加热器，其特征在于：所述一次感应线圈(1)为紫铜管材料。

5.按权利要求1所述集流感应加热器，其特征在于：所述一次感应线圈(1)的匝数为3～5匝。

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