專利名稱：超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種取暖設(shè)備，尤其是涉及一種超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，中國北方地區(qū)主要的采暖方式以燃煤、天然氣、電熱油、電阻絲、電熱管、電熱棒等取暖方式為主。但電熱油、電阻絲、電熱管、電熱棒等直熱式電取暖效率較低，成本費用高，不宜大力推廣，而以燃煤為主的取暖方式存在能耗大，能源利用率低，二氧化碳排放量大，嚴重污染環(huán)境等問題。近些年來，雖然部分改為清潔能源取暖，如天然氣、紅外線等， 因存在能源利用不合理，浪費大，運行費用高等問題，難以大面積的推廣。隨著超音頻電磁感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展，超音頻電磁感應(yīng)加熱設(shè)備在金屬冶煉及熱處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，利用其電磁振蕩產(chǎn)生集膚效應(yīng)即熱能表面化成功解決了機床導(dǎo)軌淬火和齒輪表面淬火等問題，同時，因其高效的電熱轉(zhuǎn)換方式，愈來愈多地應(yīng)用在取暖領(lǐng)域。如申請?zhí)枮镃N200810M2130. 0的發(fā)明專利申請就公開了一種超音頻采暖系統(tǒng)， 包括中央蓄熱水裝置、太陽能集熱器、太陽能側(cè)循環(huán)水管、用戶熱水管道、冷水進水管道、電磁超音頻加熱裝置、電磁加熱側(cè)循環(huán)水管，太陽能集熱器與中央蓄熱水裝置通過太陽能側(cè)循環(huán)水管相連通，電磁加熱側(cè)循環(huán)水管與太陽能側(cè)循環(huán)水管相并聯(lián)與中央蓄熱水裝置相連通，電磁超音頻加熱裝置包括電磁感應(yīng)線圈、用于將低頻交流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電的電源控制器，電磁感應(yīng)線圈纏繞于電磁加熱側(cè)循環(huán)水管的外壁上，電磁感應(yīng)線圈與電源控制器相電連接。具備上述結(jié)構(gòu)的超音頻采暖系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電磁加熱存在不能智能控制的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、升溫快、節(jié)約能源、可智能控制運行的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案設(shè)備包括超音頻電源控制系統(tǒng)、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、第一循環(huán)泵、儲熱裝置、第二循環(huán)泵及散熱片，所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、所述第一循環(huán)泵、所述儲熱裝置通過管道依次連接形成儲熱循環(huán)系統(tǒng)，所述儲熱裝置、所述第二循環(huán)泵及所述散熱片通過管道依次連接形成取暖循環(huán)系統(tǒng)，其中，所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器電連接有第一溫控儀，所述第一溫控儀分別與所述超音頻電源控制系統(tǒng)、所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、所述第一循環(huán)泵相連接。進一步，所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置包括內(nèi)部灌有待加熱液體的加熱腔和繞在所述加熱腔外部的電磁感應(yīng)線圈。進一步，所述超音頻電源控制系統(tǒng)包括電源、將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的A/D交直流轉(zhuǎn)換器、將所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)變成超音頻交流電流的IGBT (絕緣柵極型功率管)逆變電路，還包括與所述IGBT逆變電路分別連接的電源控制器和諧振電容， 所述諧振電容與所述電磁感應(yīng)線圈相連接。進一步，所述加熱腔為導(dǎo)磁不銹鋼金屬容器，所述電磁感應(yīng)線圈為銅帶。進一步，所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器電連接有第二溫控儀，所述第二溫控儀通過變頻調(diào)速驅(qū)動器與所述第二循環(huán)泵相連接。進一步，所述第二循環(huán)泵為可進行多頻段調(diào)速或無極變頻調(diào)速的循環(huán)泵。進一步，所述電源控制器內(nèi)設(shè)置有吸收竄入交流電網(wǎng)的超音頻電磁干擾信號的吸收電路。進一步，所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器為將380V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的三
相A/D交直流轉(zhuǎn)換器。進一步，所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器為將220V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的單
相A/D交直流轉(zhuǎn)換器。進一步，所述超音頻的頻段為20kHz 30kHz。本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備的優(yōu)點是1)節(jié)約能源通過超音頻電磁感應(yīng)產(chǎn)生的集膚效應(yīng)加熱加熱腔內(nèi)的液體，其內(nèi)的循環(huán)流動液體，產(chǎn)生高效率的熱交換，取代直接加熱取暖方式，也可以取代其他費用較高的取暖方式，節(jié)約能源；2)升溫快、污染小在循環(huán)泵的作用下，循環(huán)液體經(jīng)過加熱腔內(nèi)部時吸附了大量的熱量，使系統(tǒng)迅速升溫；使用20kHz-30kHz的超音頻段，電磁干擾??；3)智能控制設(shè)置第一溫度傳感器和第一溫控儀可對加熱腔的加熱和第一循環(huán)泵的運轉(zhuǎn)采用自動通斷控制，第一溫控儀與電源控制器相連接，出現(xiàn)故障可及時切斷電源，從而對加熱腔進行過熱保護；第二溫度傳感器和第二溫控儀及變頻調(diào)速驅(qū)動器的設(shè)置，只要設(shè)定溫度控制參數(shù)即可控制第二循環(huán)泵的運行速度來調(diào)節(jié)采暖液體的流量大小；4)運行費用低采用超音頻電磁感應(yīng)加熱，即用超聲波的頻率對取暖用水加熱，其電磁波作用可以不斷溶解加熱取暖時產(chǎn)生的水垢，因此日常維修費用低，并且設(shè)備管路緊湊，熱損失小，大大降低了成本，用戶取暖時采用變頻調(diào)速驅(qū)動器控制第二循環(huán)泵的運行， 將進一步節(jié)省用電費用。綜上所述，本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，代替了傳統(tǒng)的燒煤取暖和直熱式電取暖，采用超音頻電磁感應(yīng)加熱方式徹底改變了在用電加熱取暖水時使用電阻絲、電熱管的落后的加熱方式，不但電熱轉(zhuǎn)換效率高，而且水在快速加熱過程中，在超音頻磁場的條件下，可以在水質(zhì)較差的情況下不產(chǎn)生水垢，減少了軟化水的工序和除水垢的過程，大大減少了運行成本，達到了國家節(jié)能減排的要求，解決了污染環(huán)境的問題，成為當前最新式、最理想的加熱取暖設(shè)備，具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖1為本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2為圖1中超音頻電源控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，工作頻段為20kHz 30kHz的超音頻段。如圖1所示，本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，包括超音頻電源控制系統(tǒng)1、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2、第一循環(huán)泵3、儲熱裝置4、第二循環(huán)泵5和散熱片6，其中超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2、第一循環(huán)泵3和儲熱裝置4通過管道依次連接形成儲熱循環(huán)系統(tǒng)，其中儲熱裝置4、第二循環(huán)泵5和散熱片6通過管道依次連接形成取暖循環(huán)系統(tǒng)，在儲熱裝置4內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器7和第二溫度傳感器9，第一溫度傳感器7與位于儲熱循環(huán)系統(tǒng)一側(cè)的第一溫控儀8電連接，第二溫度傳感器9與位于取暖循環(huán)系統(tǒng)一側(cè)的第二溫控儀10電連接，第一溫控儀8還分別與超音頻電源控制系統(tǒng)1、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2、第一循環(huán)泵3相連接，第二溫控儀10通過變頻調(diào)速驅(qū)動器11與第二循環(huán)泵5相連接；其中，超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2包括加熱腔201和繞在加熱腔201外部的電磁感應(yīng)線圈 202。如圖2所示，超音頻電源控制系統(tǒng)1，包括電源101、A/D交直流轉(zhuǎn)換器102、IGBT逆變電路103、電源控制器104和諧振電容105，其中，電源101、A/D交直流轉(zhuǎn)換器102、IGBT 逆變電路103和諧振電容105依次連接，IGBT逆變電路103還與電源控制器104相連接， 電源控制器104外連第一溫控儀8，諧振電容105外連電磁感應(yīng)線圈202。所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器102可以為將380V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的三相A/D交直流轉(zhuǎn)換器，也可以為將220V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的單相A/D交直流轉(zhuǎn)換器，在本實施例中，所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器102為第一種三相A/D交直流轉(zhuǎn)換器。在本實施例中，所述IGBT逆變電路103在電源控制器104的控制下，將A/D交直流轉(zhuǎn)換器102輸出的直流電流轉(zhuǎn)變成超音頻交流電流輸出到諧振電容105。在本實施例中，所述諧振電容105將IGBT逆變電路103輸出的超音頻交流電流連接到超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2的電磁感應(yīng)線圈202上，和電磁感應(yīng)線圈202形成超音頻的諧振回路，通過電磁感應(yīng)線圈202的電磁感應(yīng)作用將流經(jīng)加熱腔201中的取暖液體加熱。在本實施例中，所述電源控制器104采用單片機及信號脈沖集成電路、驅(qū)動電路、 保護電路等高科技數(shù)字電路做成的多塊電路板，對IGBT逆變電路103進行觸發(fā)及保護報警等多種控制，從而完成整個工作過程。電源控制器104內(nèi)設(shè)置有吸收電路1041，用來吸收竄入交流電網(wǎng)超音頻回路中的諧振電壓及諧振電流的超音頻電磁干擾信號。在本實施例中，所述加熱腔201為導(dǎo)磁不銹鋼金屬容器，其內(nèi)部灌有待加熱的循環(huán)水，其外部繞有電磁感應(yīng)線圈202，所述電磁感應(yīng)線圈202為銅帶。在本實施例中，所述儲熱裝置4為保溫水箱，用來儲存超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置2 的加熱循環(huán)熱水，并為取暖循環(huán)系統(tǒng)提供取暖熱水。在本實施例中，所述第一溫控儀8采用自動溫控儀，對加熱腔201的加熱和第一循環(huán)泵3的運轉(zhuǎn)采用自動通斷控制，第一溫控儀8與電源控制器104相連接，出現(xiàn)故障可及時切斷電源，從而對加熱腔201進行過熱保護。在本實施例中，所述第二溫控儀10采用自動溫控儀，根據(jù)用戶需要控制變頻調(diào)速驅(qū)動器11來驅(qū)動第二循環(huán)泵5進行多頻段調(diào)速或無極變頻調(diào)速，從而控制取暖熱水流量大小以合理利用能源和節(jié)省第二循環(huán)泵5的用電量。[0036]本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備的工作過程如下電源101提供380V、50Hz三相交流電，A/D交直流轉(zhuǎn)換器102將380V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出到IGBT逆變電路103，IGBT逆變電路103在電源控制器104的觸發(fā)控制下，將A/D交直流轉(zhuǎn)換器102輸出的直流電流轉(zhuǎn)變成超音頻的諧振交流電流，超音頻的諧振電流通過諧振電容105流過加熱腔201外繞的電磁感應(yīng)線圈202產(chǎn)生交變磁場，使加熱腔201產(chǎn)生集膚效應(yīng)，從而產(chǎn)生1000攝氏度左右的高溫，利用第一循環(huán)泵3，使加熱腔 201中的水流急速加熱，高速傳導(dǎo)，使儲熱裝置4內(nèi)的水得到連續(xù)循環(huán)加熱，并保持水溫，達到長期使用熱水和儲存熱能的作用，第一溫控儀8設(shè)定不同程序?qū)訜崆?01的加熱和第一循環(huán)泵3的運轉(zhuǎn)采用自動通斷控制，第一溫控儀8與電源控制器104相連接，出現(xiàn)故障可及時切斷電源并聲光報警，從而對加熱腔201進行過熱保護，一旦故障消除設(shè)備能自動重新啟動平穩(wěn)運行；當用戶需要取暖時，根據(jù)需要利用第二溫控儀10控制變頻調(diào)速驅(qū)動器11 來驅(qū)動第二循環(huán)泵5進行多頻段調(diào)速或無極變頻調(diào)速，從而控制取暖熱水流量大小，散熱片6散熱后，通過管道將循環(huán)水流回儲熱裝置4，從而完成室內(nèi)取暖。總之，本實用新型的實施例公布的是其較佳的實施方式，但并不限于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員極易根據(jù)上述實施例，領(lǐng)會本實用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實用新型的精神，都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，包括超音頻電源控制系統(tǒng)、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、第一循環(huán)泵、儲熱裝置、第二循環(huán)泵及散熱片，所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、所述第一循環(huán)泵、所述儲熱裝置通過管道依次連接形成儲熱循環(huán)系統(tǒng)，所述儲熱裝置、所述第二循環(huán)泵及所述散熱片通過管道依次連接形成取暖循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器電連接有第一溫控儀，所述第一溫控儀分別與所述超音頻電源控制系統(tǒng)、所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、所述第一循環(huán)泵相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置包括內(nèi)部灌有待加熱液體的加熱腔和繞在所述加熱腔外部的電磁感應(yīng)線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述超音頻電源控制系統(tǒng)包括電源、將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的A/D交直流轉(zhuǎn)換器、將所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器輸出的直流電流轉(zhuǎn)變成超音頻交流電流的IGBT逆變電路，還包括與所述IGBT逆變電路分別連接的電源控制器和諧振電容，所述諧振電容與所述電磁感應(yīng)線圈相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述加熱腔為導(dǎo)磁不銹鋼金屬容器，所述電磁感應(yīng)線圈為銅帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述儲熱裝置內(nèi)設(shè)置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器電連接有第二溫控儀，所述第二溫控儀通過變頻調(diào)速驅(qū)動器與所述第二循環(huán)泵相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述第二循環(huán)泵為可進行多頻段調(diào)速或無極變頻調(diào)速的循環(huán)泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述電源控制器內(nèi)設(shè)置有吸收竄入交流電網(wǎng)的超音頻電磁干擾信號的吸收電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器為將380V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的三相A/D交直流轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述A/D交直流轉(zhuǎn)換器為將220V、50Hz的交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出的單相A/D交直流轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，其特征在于，所述超音頻的頻段為20kHz 30kHz。
專利摘要本實用新型公開了一種超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，設(shè)備包括超音頻電源控制系統(tǒng)、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、第一循環(huán)泵、儲熱裝置、第二循環(huán)泵及散熱片，其中儲熱裝置內(nèi)設(shè)置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器電連接有第一溫控儀，第一溫控儀分別與超音頻電源控制系統(tǒng)、超音頻電磁感應(yīng)加熱裝置、第一循環(huán)泵相連接。本實用新型超音頻電磁感應(yīng)加熱取暖設(shè)備，采用超音頻電磁感應(yīng)加熱方式，電熱轉(zhuǎn)換效率高，運行成本低，達到了國家節(jié)能減排的要求，解決了污染環(huán)境的問題，成為當前最新式、最理想的加熱取暖設(shè)備，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號F24D19/10GK202012979SQ20102056512
公開日2011年10月19日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者單允章, 王建亞, 韓寶林 申請人:薛微