CN103561493B - 电磁发热体、加热温控套件及控制电磁加热器通断的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁发热体、电磁加热温控套件及控制电磁加热器通断的方法。电磁发热体包括发热底部，发热底部包括：导磁区域，其中部分导磁区域构成导磁环；半导磁区域，位于导磁环环绕包围的区域内；温控开关，设置在导磁环上，用于根据温度控制半导磁区域内的磁场能产生感应电流或不能产生感应电流。满足如下条件：且其中，S_R为电磁加热器的有效加热面积，S₁为导磁区域的面积，S₂为半导磁区域的面积，且L₁<L<L₂，其中L为电磁加热器的工作触发点，L₁、L₂为小于1的常数。本发明在电磁发热体的发热底部上设置导磁区域、部分导磁区域包围的半导磁区域及温控开关，使发热底部的有效发热面积可随发热温度变化而改变，以控制电磁加热器继续工作或停止工作。

Description

电磁发热体、加热温控套件及控制电磁加热器通断的方法

技术领域

本发明涉及电磁加热技术领域，尤其涉及一种电磁发热体、电磁加热温控套件及控制电磁加热器通断的方法。

背景技术

现有技术中，通常使用如下两种电磁控温方式：一、用电磁加热器的感温探头直接接触电磁发热体的发热底部，通过感温探头来控制电磁发热体的温度；二、通过微晶面板将热量传导到电磁加热器上的热敏电阻上，通过热敏电阻来实现对电磁发热体的温度控制。对于第一种方式，由于感温探头上设置外壳，在电磁加热的磁场中感温探头的外壳自身也会发热，会影响温度控制的准确性；对于第二种方式，热量传导需要一定的传导时间，并且热量在传导时会有热量损耗等因素影响温度精度的控制。

综上所述，现有技术中的两种电磁控温方式均不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的电磁发热体、电磁加热温控套件及控制电磁加热器通断的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电磁发热体，包括用于与电磁加热器配合加热的发热底部，发热底部包括：

导磁区域，由导磁材料制成，其中至少有一部分导磁区域构成导磁环；

半导磁区域，由非导磁材料制成，半导磁区域位于导磁环环绕包围的区域内；

温控开关，设置在导磁环上，用于根据发热底部的温度与预定温度阈值的比较结果连通或断开导磁环，以控制半导磁区域内的磁场能在导磁环中产生感应电流或不能产生感应电流；

其中，导磁区域和半导磁区域的面积满足如下条件：

$\frac{S_1}{S_R}<L_1$ 且 $\frac{S_1+S_2}{S_R}\&GreaterEqual;L_2,$

其中，S_R为电磁加热器的有效加热面积，S₁为导磁区域的面积，S₂为半导磁区域的面积，且

L₁<L<L₂，其中L为电磁加热器的工作触发点，L₁、L₂为小于1的常数。

本发明的电磁发热体，L₁<2/11且L₂>2/5。

本发明的电磁发热体，导磁环为圆环形，半导磁区域为圆形。

本发明的电磁发热体，导磁环和半导磁区域均为圆环形；导磁区域还包括设置在圆环形半导磁区域内的中心导磁区域。

本发明的电磁发热体，温控开关为双金属片温控器或包含继电器开关的温控电路。

本发明的电磁发热体，预定温度阈值的取值范围为70℃～100℃。

本发明还提供一种利用电磁发热体控制电磁加热器通断的方法，包括如下步骤：

S1：电磁发热体根据自身温度变化而改变发热底部上的有效发热面积；

S2：电磁加热器感测发热底部上的有效磁场的面积；

S3：电磁加热器判断有效发热面积与电磁加热器的有效加热面积S_R的比值是否大于等于工作触发点L，若是，则电磁加热器继续工作；若否，则电磁加热器停止工作。

本发明的利用电磁发热体控制电磁加热器通断的方法中，步骤S1中：

当电磁发热体温度小于等于预定温度阈值时，导磁环上的温控开关导通，半导磁区域的磁场处于有效利用状态，有效发热面积为导磁区域的面积S₁与半导磁区域的面积S₂之和；

当电磁发热体温度大于预定温度阈值时，导磁环上的温控开关断开，半导磁区域的磁场处于无效利用状态，有效发热面积为导磁区域的面积S₁。

本发明的电磁发热体对电磁加热器控温的方法，预定温度阈值的取值范围为70℃～100℃。

还提供一种电磁加热温控套件，包括上述电磁发热体和用于对电磁发热体电磁加热的电磁加热器。

实施本发明的有益效果是：利用在电磁加热中，当电磁发热体的发热底部的有效发热面积与电磁加热器的有效加热面积的比值小于一个定值(即工作触发点)时，电磁加热器停止进行工作的原理。通过在电磁发热体的发热底部上设置导磁区域、由至少一部分导磁区域包围的半导磁区域及温控开关，使得发热底部的有效发热面积可随发热底部的温度变化而改变，进而控制电磁加热器继续工作或停止工作。因此，实施本发明能够准确、及时地控制电磁加热器的工作状态。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电磁发热体中的发热底部实施例一的结构示意图；

图2是本发明电磁发热体中的发热底部实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明构思通过利用电磁发热体上的有效发热面积的变化，导致有效发热面积与电磁加热器的有效加热面积的比值大于等于或者小于工作触发点的不同状态，造成电磁加热器导通或断开的原理，来实现电磁控温。

如图1与图2所示，分别示出了本发明实施例一与实施例二的电磁发热体的发热底部100上有效发热面积的情况。电磁发热体的发热底部100与电磁加热器配合加热。发热底部100包括导磁区域120和半导磁区域110。

其中，导磁区域120由导磁材料制成，其中至少有一部分导磁区域120构成导磁环121。可以理解地，导磁区域120上的面积在任何情况下都是属于有效发热面积。

半导磁区域110由非导磁材料制成，位于导磁环121环绕包围的区域内。可以理解地，半导磁区域110根据温控开关500的导通或断开而使半导磁区域110的磁场处于有效利用状态或无效利用状态，即半导磁区域110的磁场根据电磁发热体的发热温度变化而在有效或无效之间变化。

在导磁环121上设置有温控开关500，用于根据发热底部100的温度与预定温度阈值的比较结果连通或断开导磁环121，以控制半导磁区域110内的磁场能在导磁环121中产生感应电流或不能产生感应电流，以改变发热底部的有效发热面积，从而控制电磁加热器的通断。

导磁区域120和半导磁区域110的面积满足如下条件：

$\frac{S_1}{S_R}<L_1$ 且 $\frac{S_1+S_2}{S_R}\&GreaterEqual;L_2,---\left(1\right);$

其中，S_R为电磁加热器的有效加热面积，S₁为导磁区域120的面积，S₂为半导磁区域110的面积，且

L₁<L<L₂，其中L为电磁加热器的工作触发点，L₁、L₂为小于1的常数。

当电磁发热体的温度小于等于温控开关500的预定温度阈值时，温控开关500导通，有效发热面积除了导磁区域120的面积S₁以外，还包括导磁环121包围区域的面积，即半导磁区域110的面积S₂，此时有效发热面积增大；当电磁发热体的温度大于预定温度阈值时，温控开关500断开，有效发热面积仅为导磁区域120的面积S₁，此时有效发热面积减小。由此，导磁区域120可随电磁发热体的温度变化而改变发热底部100上的有效发热面积。根据条件(1)，导磁区域120与半导磁区域110的面积之和与电磁加热器有效加热面积的比值大于等于工作触发点，即导磁区域120的面积与电磁加热器有效加热面积的比值小于工作触发点，即

根据电磁加热器的原理：当电磁加热器检测到有效发热面积与有效加热面积之比大于等于工作触发点L时，电磁加热器继续工作；当电磁加热器检测到有效发热面积与有效加热面积之比小于工作触发点L时，电磁加热器停止工作。实现了电磁发热体在有效发热面积与有效加热面积的比值大于等于工作触发点时控制电磁加热器继续工作；电磁发热体在有效发热面积与有效加热面积的比值小于工作触发点时控制电磁加热器停止工作。

在图1所示的实施例一中，导磁区域120包括导磁环121和中心导磁区域122。实施例一的图中由外到内依次为导磁环121、半导磁区域110和中心导磁区域122。

导磁环121上设有温控开关500，且导磁环121为沿着发热底部100外周设置的圆环形。

半导磁区域110设置在导磁环121内，且半导磁区域110也为圆环形，半导磁区域110与导磁环121共圆心。

中心导磁区域122为设置在半导磁区域110圆环形区域内的圆形。可以理解地，半导磁区域110、导磁环121与中心导磁区域122共圆心。

可以理解地，导磁环121和半导磁区域110也可设置为其他形状的环，例如方形环、矩形环，中心导磁区域122为方形、矩形。或者导磁环121为圆环形，半导磁区域110为外圆内方形环，中心导磁区域122为方形，等等。

在图2所示的实施例二中，由外到内依次为导磁环121和半导磁区域110。

导磁区域120即为设有温控开关500的圆环形导磁环121，且导磁环121沿着发热底部100外周设置。

半导磁区域110设置在导磁环121内，半导磁区域110与导磁环121共圆心。

可以理解地，导磁环121也可设置为其他形状的环，例如方形环、矩形环，半导磁区域110为方形、矩形。导磁环121为外圆内方形环，半导磁区域110为方形，或者反之，导磁环121为外方内圆形环，半导磁区域110为圆形。

本发明还构思一种利用电磁发热体控制电磁加热器通断的方法。

本发明的电磁发热体控制电磁加热器通断的方法，包括如下步骤：

S1：电磁发热体根据自身温度变化而改变发热底部100上的有效发热面积。

导磁区域120由导磁材料制成。在发热底部100还设置由非导磁材料制成的、根据电磁发热体的发热底部温度变化而使导磁区域120的磁场在有效或无效之间变化的、位于导磁区域120所围区域内的半导磁区域110；在导磁区域120上设置一根据电磁发热体的发热底部温度低于或高于预定温度阈值而进行导通或断开的温控开关500。

当电磁发热体的发热底部温度小于等于预定温度阈值时，温控开关500处于导通状态，半导磁区域110处于封闭的导磁环121中，有效发热面积为导磁区域120的面积S₁和半导磁区域110的面积S₂之和；当电磁发热体的发热温度大于预定温度阈值时，温控开关500处于断开状态，半导磁区域110处于非封闭的导磁环121中，有效发热面积为导磁区域120的面积S₁。

S2：电磁加热器感测发热底部100上的有效发热面积。

S3：电磁加热器判断有效发热面积与电磁加热器的有效加热面积S_R的比值是否大于等于工作触发点L，若是，则电磁加热器继续工作；若否，则电磁加热器停止工作。

其中，当电磁发热体的发热底部温度小于等于预定温度阈值时，导磁环121上的温控开关500处于导通状态，半导磁区域110处于封闭的导磁环121中，有效加热面积为导磁区域120的面积S₁和半导磁区域110的面积S₂之和，电磁加热器继续工作；当电磁发热体的发热底部温度大于预定温度阈值时，导磁环121上的温控开关500处于断开状态，半导磁区域110处于非封闭的导磁环121中，有效加热面积为导磁区域120的面积S₁， $\frac{S_1}{S_R}<L_1<L,$ 电磁加热器停止工作。

本发明可应用于电磁炉(电磁加热器)及配套的电磁锅、电磁壶(电磁发热体)等组成的电磁加热温控套件，例如，包括上述实施例一或实施例二中电磁发热体和用于对该电磁发热体进行电磁加热的电磁加热器二者配合实现温控。

优选地，L₁>2/11且L₂<2/5，即通常电磁加热器的工作触发点L的取值范围为2/11～2/5。可以理解地，L还可以取小于2/11的值，也可以取大于2/5且小于1的值，这种情况下L1、L2的值也需做相应调整。

在本发明的各个实施例中，可以理解地，温控开关500为双金属片温控器或包含继电器开关的温控电路。预定温度阈值的取值范围优选为70℃～100℃。

可以理解地，非导磁材料为塑料或玻璃中的一种或几种的组合。

优选地，导磁材料为铁质材料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁发热体，包括用于与电磁加热器配合加热的发热底部(100)，其特征在于，所述发热底部(100)包括：

导磁区域(120)，由导磁材料制成，其中至少有一部分所述导磁区域(120)构成导磁环(121)；

半导磁区域(110)，由非导磁材料制成，所述半导磁区域(110)位于所述导磁环(121)环绕包围的区域内；

温控开关(500)，设置在所述导磁环(121)上，用于根据发热底部(100)的温度与预定温度阈值的比较结果连通或断开所述导磁环(121)，以控制所述半导磁区域(110)内的磁场能在所述导磁环(121)中产生感应电流或不能产生感应电流；

其中，所述导磁区域(120)和所述半导磁区域(110)的面积满足如下条件：

$\frac{S_1}{S_R}<L_1$ 且 $\frac{S_1+S_2}{S_R}\&GreaterEqual;L_2,$

其中，S_R为电磁加热器的有效加热面积，S₁为所述导磁区域(120)的面积，S₂为所述半导磁区域(110)的面积，且

L₁＜L＜L₂，其中L为电磁加热器的工作触发点，L₁、L₂为小于1的常数。

2.根据权利要求1所述的电磁发热体，其特征在于，L₁＜2/11且L₂＞2/5。

3.根据权利要求1所述的电磁发热体，其特征在于，所述导磁环(121)为圆环形，所述半导磁区域(110)为圆形。

4.根据权利要求1所述的电磁发热体，其特征在于，所述导磁环(121)和所述半导磁区域(110)均为圆环形；所述导磁区域(120)还包括设置在所述圆环形半导磁区域内的中心导磁区域(122)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁发热体，其特征在于，所述温控开关(500)为双金属片温控器或包含继电器开关的温控电路。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁发热体，其特征在于，所述预定温度阈值的取值范围为70℃～100℃。

7.一种利用如权利要求1至6中任一项所述电磁发热体控制电磁加热器通断的方法，其特征在于，包括：

S1：电磁发热体根据自身温度变化而改变所述发热底部(100)上的有效发热面积；

S2：电磁加热器感测所述发热底部(100)上的有效发热面积；

S3：电磁加热器判断所述有效发热面积与所述电磁加热器的有效加热面积S_R的比值是否大于等于工作触发点L，若是，则电磁加热器继续工作；若否，则电磁加热器停止工作。

8.根据权利要求7所述的利用电磁发热体控制电磁加热器通断的方法，其特征在于，所述步骤S1中：

当所述电磁发热体温度小于等于预定温度阈值时，导磁环(121)上的温控开关(500)导通，半导磁区域(110)的磁场处于有效利用状态，所述有效发热面积为导磁区域(120)的面积S₁与所述半导磁区域(110)的面积S₂之和；

当所述电磁发热体温度大于预定温度阈值时，导磁环(121)上的温控开关(500)断开，半导磁区域(110)的磁场处于无效利用状态，所述有效发热面积为所述导磁区域(120)的面积S₁。

9.根据权利要求8所述的利用电磁发热体控制电磁加热器通断的方法，其特征在于，所述预定温度阈值的取值范围为70℃～100℃。

10.一种电磁加热温控套件，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的电磁发热体和用于对所述电磁发热体电磁加热的电磁加热器。