RU174499U1 - INDUCTION HEATER - Google Patents

Abstract

Индукционный нагреватель относится к электронагревательным устройствам и может быть использован в качестве проточного водонагревателя или электрокотла для обогрева помещений.Заявляемый электромагнитный котел представляет из себя неметаллический корпус 1, по которому протекает охладитель 2, нагреваемый сердечником 6, выполненный из труб неподдающегося коррозии металла, в которых возникает электромагнитная индукция под действием электромагнитных полей, создаваемых катушкой индуктора 5, подключенной к индуктору 4. Катушка индуктора 5, выполненная из медной трубки, отдает тепло, возникающее в результате работы индуктора, теплоносителю, протекающему по ней, и соединяется патрубками 3 к корпусу 1. Контроль за безопасностью работы осуществляется датчиком наличия теплоносителя 7, отключающему индуктор от сети, и датчиком температуры 8, установленному на выходе теплоносителя из нагревателя. Кроме того датчик 8, подключенный к электронной системе управления индуктора, позволяет осуществлять плавную регулировку температуры теплоносителя.Для обогрева большого помещения возможно соединение нескольких индукционных нагревателей в одну систему.Induction heater refers to electric heating devices and can be used as a instantaneous water heater or electric boiler for space heating. The inventive electromagnetic boiler is a non-metallic casing 1 through which a cooler 2 heated by a core 6, made of pipes of non-corrosive metal, in which electromagnetic induction under the influence of electromagnetic fields generated by the coil of the inductor 5 connected to the inductor 4. The coil of the inductor 5, made of a copper tube, gives off the heat resulting from the operation of the inductor to the coolant flowing through it and is connected by pipes 3 to the housing 1. Monitoring the safety of work is carried out by the presence of coolant 7, which disconnects the inductor from the network, and a temperature sensor 8 installed on coolant outlet from the heater. In addition, the sensor 8, connected to the electronic control system of the inductor, allows for smooth adjustment of the temperature of the coolant. To heat a large room, it is possible to connect several induction heaters into one system.

Description

Полезная модель относится к электронагревательным устройствам и может быть использована в качестве проточного водонагревателя или электрокотла для обогрева помещений.The utility model relates to electric heating devices and can be used as a instantaneous water heater or electric boiler for space heating.

Известно изобретение [RU 2191326 МПК7 F24H 1/20 2001 г.], заключающееся в том, что в индукционном электроводонагревателе, содержащем индуктор и охватываемую им ферримагнитную трубу, соединенную с трубопроводами холодной и теплой воды, дополнительно установлены две трубы, которые расположены коаксиально друг другу с образованием внутренней и наружной емкостей, при этом индуктор расположен в зазоре между внутренней и средней трубой, а внутренняя и наружная емкости соединены между собой трубопроводами, причем верхняя часть внутренней емкости соединена с водозаборным устройством, выполненным в виде перфорированного полого конуса, который соединен с водопроводом горячей воды.The invention is known [RU 2191326 IPC7 F24H 1/20 2001], which consists in the fact that in the induction electric heater containing the inductor and the ferrimagnetic pipe covered by it, connected to the pipelines of cold and warm water, two pipes are additionally installed, which are located coaxially to each other with the formation of inner and outer tanks, while the inductor is located in the gap between the inner and middle pipes, and the inner and outer tanks are interconnected by pipelines, and the upper part of the inner tank is connected on with a water intake device made in the form of a perforated hollow cone, which is connected to a hot water supply.

Недостатком этого электроводонагревателя является сложность конструкции и использование дорогостоящих материалов, в частности: наличие нескольких емкостей внутренней, средней и наружной, соединенных трубопроводами, и индуктора, расположенного между емкостями, герметичные и изолированные электрические соединения, применение дорогостоящей ферримагнитной грубы.The disadvantage of this electric heater is the complexity of the design and the use of expensive materials, in particular: the presence of several containers of internal, medium and external connected by pipelines, and an inductor located between the containers, sealed and insulated electrical connections, the use of expensive ferrimagnetic coarse.

Известна полезная модель [RU №87856 МПК H05B 6/10 опубликовано 20.10.2009 г.]. Сущность полезной модели: устройство индукционного нагрева жидких сред содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, внутреннее кольцо, смонтированное над днищем и имеющее сквозные отверстия для прохождения нагреваемой жидкой среды, входной патрубок для нагреваемой жидкой среды и выходной патрубок для нагретой жидкой среды, центральный внутренний цилиндрический канал, установленный соосно с корпусом, при этом верхняя часть центрального внутреннего цилиндрического канала соединена с крышкой корпуса, и на ее поверхности выполнены сквозные отверстия для прохода нагреваемой жидкой среды, а нижняя часть соединена с выходным патрубком для нагретой жидкой среды, и индуктор, который выполнен в виде цилиндрической полости, смонтированной между корпусом и центральным внутренним цилиндрическим каналом с образованием кольцевых каналов для прохождения нагреваемой жидкой среды, при этом внутри цилиндрической полости установлена обмотка, герметично запрессованная связующим диэлектрическим материалом, верхняя часть ее соединена с крышкой корпуса, а нижняя - с внутренним кольцом.A utility model is known [RU No. 87856 IPC H05B 6/10 published on 10/20/2009]. The essence of the utility model: a device for induction heating of liquid media contains a cylindrical body with a cover and a bottom, an inner ring mounted above the bottom and having through holes for the passage of a heated liquid medium, an inlet pipe for a heated liquid medium and an outlet pipe for a heated liquid medium, a central inner cylindrical a channel mounted coaxially with the housing, while the upper part of the Central inner cylindrical channel is connected to the housing cover, and on its surface is made through holes for the passage of the heated liquid medium, and the lower part is connected to the outlet pipe for the heated liquid medium, and the inductor, which is made in the form of a cylindrical cavity mounted between the housing and the central inner cylindrical channel with the formation of annular channels for the passage of the heated liquid medium, a winding is sealed inside the cylindrical cavity, hermetically pressed with a binder dielectric material, its upper part is connected to the housing cover, and the lower part to the internal ring.

Недостатком устройства индукционного нагрева жидких сред является сложность конструкции, катушку индуктора необходимо герметизировать, наличие нескольких полостей соединяемых каналов приводит к трудоемкости изготовления и сложности в обслуживании.The disadvantage of the device for induction heating of liquid media is the design complexity, the inductor coil must be sealed, the presence of several cavities of the connected channels leads to the complexity of manufacturing and complexity in maintenance.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является индукционный электрокотел [патент на полезную модель RU №109949 МПК H05B 6/10 опубл. 27.10.2011 г.]. Электрокотел индукционного принципа нагрева жидких сред, содержащий не менее одного проточного бака для прохождения через него нагреваемой жидкой среды, индуктор, входной патрубок для нагреваемой жидкой среды и выходной патрубок для нагретой жидкой среды, в качестве индуктора использовано не менее трех электродов из нержавеющей стали, установленных внутри каждого проточного вертикально установленного бака так, что их соединение между собой обеспечивается в центральной точке через теплоноситель, причем концы электродов находятся снаружи бака, а электроды выполнены с возможностью погружения внутрь бака на разную глубину. Электрокотел работает по принципу протекания тока через теплоноситель (воду), имеющую определенное сопротивление столба воды. Соединенные в «звезду» электроды котла замыкают электрическую цепь через воду, которая таким образом является и теплоносителем и нагревательным элементом.The closest set of essential features to the claimed utility model is an induction electric boiler [patent for utility model RU No. 109949 IPC H05B 6/10 publ. 10/27/2011]. An electric boiler of the induction principle for heating liquid media, containing at least one flow tank for passing through the heated liquid medium, an inductor, an inlet pipe for a heated liquid medium and an output pipe for a heated liquid medium, at least three stainless steel electrodes installed inside each flowing vertically mounted tank so that their connection with each other is provided at a central point through the coolant, and the ends of the electrodes are sleep guns of the tank, and the electrodes are made with the possibility of immersion inside the tank at different depths. The electric boiler operates on the principle of current flowing through a heat carrier (water) having a certain resistance of a water column. The electrodes of the boiler connected to the “star” close the electric circuit through water, which is thus both a heat carrier and a heating element.

Недостатком этого индукционного электрокотла является сложность устройства и управления. А именно регулировка температуры нагрева производится путем изменения положения индукторов - стержней. Нагревательная поверхность используется не полностью, и часть тепла расходуется на нагрев элементов конструкции, для охлаждения которых используются вентиляторы. Сложность конструкции приводит к усложнению технологии производства изделия, себестоимости и трудоемкости обслуживания. Теплоносителем может быть только вода, т.к. на является еще и нагревательным элементом, по которому протекает ток.The disadvantage of this induction electric boiler is the complexity of the device and control. Namely, the heating temperature is adjusted by changing the position of the inductors - rods. The heating surface is not fully used, and part of the heat is spent on heating structural elements, for cooling which fans are used. The complexity of the design leads to the complication of the technology of production of the product, the cost and complexity of maintenance. The coolant can only be water, because It is also a heating element through which current flows.

Предлагаемая полезная модель решает задачу упрощения конструкции и технологии изготовления индукционного нагревателя, а также повышения его эффективности.The proposed utility model solves the problem of simplifying the design and manufacturing technology of an induction heater, as well as increasing its efficiency.

Для решения этой задачи в неметаллический корпус вставляется несколько труб из неподдающегося коррозии, обладающего хорошими магнитными свойствами металла. Эти трубы являются сердечником индукционного нагревателя, в которых возникает разогревающий ток в результате явления электромагнитной индукции. Набор труб меньшего сечения, чем корпус, обеспечивает большую площадь соприкосновения с теплоносителем, которым может быть любая негорючая жидкость. А суммарная площадь сечений труб пропорционально больше, чем площадь применяемого в прототипах металлического корпуса. Кроме этого в процессе нагрева теплоносителя участвует вся поверхность полых стержней, а не только внутренняя часть. Катушка индуктора, выполненная из медной трубки, тоже участвует в процессе нагрева, теплоноситель протекает по ней и забирает тепло, возникающее в результате работы, тем самым охлаждая катушку.To solve this problem, several non-corrosion corrosion resistant pipes with good magnetic properties are inserted into the non-metallic casing. These pipes are the core of the induction heater, in which a heating current arises as a result of the phenomenon of electromagnetic induction. A set of pipes of a smaller cross section than the housing provides a large area of contact with the coolant, which can be any non-combustible liquid. And the total cross-sectional area of the pipes is proportionally larger than the area of the metal body used in the prototypes. In addition, the entire surface of the hollow rods, and not just the inside, is involved in the heating process of the coolant. The inductor coil, made of a copper tube, also participates in the heating process, the coolant flows through it and takes away the heat resulting from the work, thereby cooling the coil.

Техническим преимуществом предлагаемого индукционного нагревателя является упрощение конструкции, в частности использование стандартных серийно выпускаемых изделий. Все соединения выполняются стандартными резьбовыми элементами. Использование для нагрева полной площади сердечника, представляющего набор трубок, дополнительный нагрев теплоносителя за счет отбора лишнего тепла от катушки индуктора, приводят к повышению КПД. Регулировка температуры осуществляется электронным управлением индуктора. Контроль за температурой и наличие охладителя в системе осуществляется датчиками.The technical advantage of the proposed induction heater is the simplification of the design, in particular the use of standard commercially available products. All connections are made with standard threaded elements. Using for heating the full area of the core, representing a set of tubes, additional heating of the coolant due to the selection of excess heat from the inductor coil, leads to increased efficiency. Temperature adjustment is carried out electronically by the inductor. Temperature control and the presence of a cooler in the system are carried out by sensors.

Благодаря упрощению конструкции упрощается технология изготовления индукционного нагревателя, а соответственно его обслуживание и управление. Срок службы с минимальными профилактическими работами может составлять десятки лет. В то время как в прототипах необходимо контролировать состояние трущихся и герметичных элементов. Все это приводит к снижению себестоимости изделия, которое при этом имеет и больший срок службы, чем прототип.By simplifying the design, the manufacturing technology of the induction heater is simplified, and accordingly its maintenance and management. The service life with minimal preventive maintenance can be tens of years. While in prototypes it is necessary to control the state of rubbing and sealed elements. All this leads to a reduction in the cost of the product, which at the same time has a longer service life than the prototype.

Заявляемая полезная модель обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для объектов аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The inventive utility model has a set of essential features unknown from the prior art for objects of similar purpose, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 - вид детали сбоку в разрезе, на фиг. 2 - разрез в горизонтальной плоскости.A utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a sectional side view of the part, in FIG. 2 - a section in the horizontal plane.

Заявляемый электромагнитный котел представляет из себя неметаллический корпус 1, по которому протекает теплоноситель 2, нагреваемый сердечником 6, выполненный из труб неподдающегося коррозии металла, в которых возникает электромагнитная индукция под действием электромагнитных полей, создаваемых катушкой индуктора 5, подключенной к индуктору 4. Катушка индуктора 5, выполненная из медной трубки, отдает тепло, возникающее в результате работы индуктора, теплоносителю 2, протекающему по ней, и соединяется патрубками 3 к корпусу 1. Контроль за безопасностью работы осуществляется датчиком наличия теплоносителя 7, отключающему индуктор от сети, и датчиком температуры 8, установленному на выходе теплоносителя из нагревателя. Кроме того датчик 8, подключенный к электронной системе управления индуктора, позволяет осуществлять плавную температуру нагрева теплоносителя.The inventive electromagnetic boiler is a non-metallic casing 1, through which a coolant 2 flows, heated by a core 6, made of pipes of non-corroding metal, in which electromagnetic induction occurs under the action of electromagnetic fields created by an inductor 5 connected to an inductor 4. Inductor 5 made of a copper tube gives off the heat resulting from the operation of the inductor to the coolant 2 flowing through it and is connected by pipes 3 to the housing 1. Control b zopasnostyu work carried coolant presence sensor 7, the shut-off inductor from the network, and a temperature sensor 8 mounted on the coolant outlet of the heater. In addition, the sensor 8, connected to the electronic control system of the inductor, allows for a smooth heating temperature of the coolant.

Claims (1)

Индукционный нагреватель, состоящий из неметаллического корпуса, пропускающего электромагнитное поле, внутри которого расположен сердечник, который нагревается под действием явления электромагнитной индукции, генерируемой катушкой индуктора, и изготовлен из нескольких трубок, выполненных из антикоррозионного металла, обладающего магнитными свойствами, отличающийся тем, что катушка индуктора выполнена из медной трубки, соединенной с корпусом патрубками, по которым протекает теплоноситель, дополнительно нагревающийся за счет отбора тепла от катушки.An induction heater, consisting of a non-metallic casing, passing an electromagnetic field, inside which a core is located, which is heated by the phenomenon of electromagnetic induction generated by the inductor coil, and is made of several tubes made of anticorrosive metal having magnetic properties, characterized in that the inductor coil made of a copper tube connected to the housing by nozzles through which the coolant flows, additionally heated by selection Heat from the coil.

Images