CN102042634A - 磁感应取暖方法及专用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为磁感应取暖方法及专用装置,属于电磁涡流感应领域,永磁磁铁高速旋转,产生高强度磁场,磁力线切割磁场内的金属体,通过涡流效应加热金属体;加热的金属体通过流体介质输出热能。一种装置是桶体内通过转轴设置带有永磁磁铁的圆板,桶体内还设有金属板。另一种装置是桶体内通过转轴设置带有永磁磁铁的旋转桶,桶体内壁上设有金属体。通过热交换产生高温热水或热蒸气,输出热能。可广泛应用于家庭采暖或工业供暖、供气。具有电能消耗低、应用范围广的效果,使用方便、经济环保。
Description
技术领域
本发明属于磁涡流感应领域,特别是一种通过磁涡流效应进行取暖的方法。本发明还涉及磁感应取暖方法的专用装置。
背景技术
目前,工业锅炉或家庭取暖仍以蒸气锅炉为主,能源消耗大,污染严重。随着电磁设备的应用,电磁加热装置也应运而生,现在的电磁加热装置一般是通过电压,由线圈产生高速变化的磁场,磁力线通过金属产生涡流效应,使金属发热。电能的消耗仍然较高,同时应用范围小,如电磁炉仅用于加热食品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过磁涡流效应加热金属,再通过流体介质输出热能的方法。本发明还提供使用该方法的磁感应取暖专用装置。
本发明是这样实现的:
磁感应取暖方法,永磁磁铁高速旋转,产生高强度磁场,磁力线切割磁场内的金属体,通过涡流效应加热金属体;加热的金属体通过流体介质输出热能。
本发明还提供二种使用磁感应加热的专用装置:
第一种,主要由圆柱形桶体组成,桶体两端设置有桶盖,桶体上设置有进水口和出水口,其特征在于:两个桶盖之间通过滚动轴承设置有转轴,转轴通过外部电机带动;转轴上设置有一个圆板,圆板的两侧面分别设置有永磁磁铁;桶体内设置有两块金属体,金属体分别位于桶盖处;进水口位于圆板的一侧,出水口位于圆板的另一侧。
第二种,主要由圆柱形桶体组成,桶体两端设置有桶盖,桶盖上设置有进水口和出水口,其特征在于:桶体内设置有一个旋转桶,旋转桶纵向设置在一个转轴上,转轴通过滚动轴承设置在两个桶盖之间,转轴通过外部电机带动;旋转桶外侧面均匀设置有永磁磁铁;桶体的内侧设置有弧形的金属体。
本发明采用上述方案后,永磁磁铁产生高强度闭合磁场,高速旋转的金属体切割磁力线,通过磁感应在金属体内产生涡流效应,从而使金属体发热;流体介质如水通过发热的金属体,通过热交换产生高温热水或热蒸气,输出热能。可广泛应用于家庭采暖或工业供暖、供气。具有电能消耗低、应用范围广的效果,使用方便、经济环保。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图,图2为本发明的另一种结构示意图。
附图中,1为桶体、2为桶盖、3为进水口、4为出水口、5为转轴、6为电机、7为圆板、8为永磁磁铁块、9为金属体、10为旋转桶、11为磁场闭合体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
本发明是通过磁感应进行加热并通过流体介质如水输出热能,永磁磁铁产生高强度磁场,金属体9位于磁场内,永磁磁铁在外部电机6带动下高速旋转,磁力线切割金属体9,金属体9内产生涡流效应,使金属体9快速发热,水流经金属体9,通过热交换,产生高温热水或热蒸气,流出后输出热能,可用于家庭采暖或工业供暖、供气。
实施例1
图1所示为本发明的一种磁感应取暖专用装置,主要由圆柱形桶体1组成,桶体1可采用金属或其它材质制作。桶体1两端设置有桶盖2,形成一个密闭的腔体。在两个桶盖2的中心线处设置有一个转轴5,该转轴5通过滚动轴承设置在两个桶盖2上。转轴5的中间位置设置有一个圆板7,圆板7的两侧面分别设置有永磁磁铁;永磁磁铁由2块以上的永磁磁铁块8组成,永磁磁铁块8通过紧固螺栓固装在磁场闭合体11上,磁场闭合体11通过螺栓固装在圆板7上。永磁磁铁块8采用圆形或条形,在圆板7上均匀分布;相邻永磁磁铁块8的磁极极性相反,提供高强度磁场。转轴5通过离合器由外部电机6带动高速旋转,从而带动圆板7高速旋转。桶体1内设置有两块金属体9,金属体9可采用圆形,滑动设置在转轴5上,分别位于桶盖2处,使得带有永磁磁铁的圆板7位于两块金属体9之间。金属体9通过螺栓固装在桶盖2上。进水口3位于圆板7的一侧,出水口4位于圆板7的另一侧。
流体介质采用水,从进水口3进入桶体1内。圆板7在转轴5带动下高速旋转,其上的永磁磁铁产生高强度磁场,两块金属体9将磁场夹在中间,磁力线切割金属体9,通过涡流效应加热金属体9;加热的金属体9与作为流体介质的水进行热交换,热交换后的高温热水或蒸气,通过出水口4流出,从而对外提供热能。
实施例2
图2所示为本发明的另一种磁感应取暖专用装置,主要由圆柱形桶体1组成,桶体1两端设置有桶盖2,形成一个密闭的腔体。在两个桶盖2的中心线处设置有一个转轴5,该转轴5通过滚动轴承设置在两个桶盖2上。沿转轴5纵向设置有一个旋转桶10,旋转桶10外侧面均匀设置有永磁磁铁。永磁磁铁由2个以上的多个永磁磁铁块8组成,相邻永磁磁铁块8磁极的极性相反。永磁磁铁块8通过螺栓固装在磁场闭合体11上,磁场闭合体11通过螺栓固装在旋转桶10上。永磁磁铁板8可采用条状磁铁块,在旋转桶10上条状均匀分布;也可采用U形磁铁块,U形磁铁块卡装在旋转桶10上,沿旋转桶10均匀分布。转轴5通过离合器由外部电机6带动高速旋转,从而带动其上的旋转桶10高速旋转。桶体1的内壁上设置有弧形的金属体9,金属体9采用条状,在桶体1的内侧排形分布。进水口3位于桶体1的一侧,出水口4位于桶体1的另一侧。
流体介质采用水,从进水口3进入桶体1内。旋转桶10在转轴5带动下高速旋转,其上的永磁磁铁产生高强度磁场,桶体1上设置的金属体9将磁场包围,磁力线切割金属体9,通过涡流效应加热金属体9;加热的金属体9与作为流体介质的水进行热交换,热交换后的高温热水或蒸气,通过出水口4流出,从而对外提供热能。
实验报告
一、实验<一>
1、准备两桶常温(15℃)水,每桶20升;
2、一桶利用本发明装置加热,另一桶利用电磁炉加热;
3、要求:每桶水升温至65℃,利用电表核定各自的耗电量。
4、结果:电磁炉电表指示消耗电能1.45度,本发明装置指示消耗电能0.63度。二者的电能比为1.45∶0.63=2.3∶1。
结论:本发明装置比一般电磁炉加热设备节能1.3倍。
二、实验<二>
1、准备两桶常温(15℃)水,每桶20升;
2、一桶利用本发明装置加热,另一桶利用电阻丝加热;
3、要求:每桶水升温至65℃,利用电表核定各自的耗电量。
4、结果:电阻丝电表指示消耗电能1.22度,本发明装置指示消耗电能0.63度。二者的电能比为1.22∶0.63=1.9∶1。
结论:本发明装置比一般用电阻丝直接加热节能1.1倍。
三、实验说明
1.电磁炉是利用电的高频交变电磁场切割磁力线,使金属导体产生强电流,也叫涡流,使铁分子碰撞产生热量。电的利用率一般在80%左右,理论上,一度电能够产生860千卡热量。也就是说,一度电用电磁炉能够产生860*80%=688千卡的热量。
2.电阻丝对水直接加热,电的利用率95%左右。理论上,一度电能产生860千卡热量。也就是说,一度电用电阻丝加热能够多产生860*95%=817千卡热量。
3.本发明装置是采用高强度永磁磁铁产生高强度闭合磁场,高速旋转的金属体切割磁力线,高频改变金属导体内的极性,在短时间内产生强电流,也叫涡流。使铁分子高速碰撞产生热量。一般电机电的利用率在92%以上,也就是说,一度电利用电机旋转可产生860*92%=791千卡的热量。本发明用电机提供了一半的功,另一半则是由永磁磁铁提供,两者做功的总和是860*92%*2=1582.4千卡的热量。因此,本发明装置比一般的纯电磁设备节电,节电达一倍以上。
Claims (12)
1.磁感应取暖方法,永磁磁铁高速旋转,产生高强度磁场,磁力线切割磁场内的金属体(9),通过涡流效应加热金属体(9);加热的金属体(9)通过流体介质输出热能。
2.根据权利要求1所述的磁感应取暖方法,其特征在于:所述永磁磁铁设置在一个圆板(7)上,圆板(7)位于两个金属体(9)的中间;圆板(7)通过转轴(5)由电机(6)带动高速旋转;永磁磁铁一侧为进水腔、另一侧为出水腔。
3.根据权利要求1所述的磁感应取暖方法,其特征在于:所述永磁磁铁均匀设置在一个旋转桶(10)上,旋转桶(10)位于桶状的金属体(9)内,旋转桶(10)通过转轴(5)由电机(6)带动高速旋转;流体介质从金属体(9)的一侧进入,从另一侧流出。
4.根据权利要求1或2或3所述的磁感应取暖方法,其特征在于:所述流体介质采用水。
5.一种使用权利要求1所述磁感应取暖方法的专用装置,主要由圆柱形桶体(1)组成,桶体(1)两端设置有桶盖(2),桶体(1)上设置有进水口(3)和出水口(4),其特征在于:两个桶盖(2)之间通过滚动轴承设置有转轴(5),转轴(5)通过外部电机(6)带动;转轴(5)上设置有一个圆板(7),圆板(7)的两侧面分别设置有永磁磁铁;桶体(1)内设置有两块金属体(9),金属体(9)分别位于桶盖(2)处;进水口(3)位于圆板(7)的一侧,出水口(4)位于圆板(7)的另一侧。
6.根据权利要求5所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述永磁磁铁由2块以上的永磁磁铁块(8)组成,永磁磁铁块(8)固装在磁场闭合体(11)上,磁场闭合体(11)固装在圆板(7)上。
7.根据权利要求5或6所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述永磁磁铁块(8)采用圆形或条形,在圆板(7)上均匀分布;相邻永磁磁铁块(8)的磁极极性相反。
8.一种使用权利要求1所述磁感应取暖方法的专用装置,主要由圆柱形桶体(1)组成,桶体(1)两端设置有桶盖(2),桶盖(2)上设置有进水口(3)和出水口(4),其特征在于:桶体(1)内设置有一个旋转桶(10),旋转桶(10)纵向设置在一个转轴(5)上,转轴(5)通过滚动轴承设置在两个桶盖(2)之间,转轴(5)通过外部电机(6)带动;旋转桶(10)外表面均匀设置有永磁磁铁;桶体(1)的内壁上设置有弧形的金属体(9)。
9.根据权利要求8所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述永磁磁铁由多个永磁磁铁块(8)组成,永磁磁铁块(8)固装在旋转桶(10)上。
10.根据权利要求8或9所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述永磁磁铁块(8)采用条状磁铁块或U形磁铁块,在旋转桶(10)上条状分布。
11.根据权利要求10所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述金属体(9)采用条状,在桶体(1)的内侧排形分布。
12.根据权利要求11所述的磁感应取暖专用装置,其特征在于:所述进水口(3)位于桶体(1)的一侧,出水口(4)位于桶体(1)的另一侧。
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