Индукционный нагреватель жидких сред

Заявляемая полезная модель относится к технике нагрева жидких сред, преимущественно воды, и может быть использована в различных отраслях для подогрева жидкостей.

Задачей заявляемого технического решения является повышение коэффициента преобразования электрической энергии в тепловую.

Индукционный нагреватель жидких сред состоит из корпуса, с входным и выходным патрубками, верхней и нижней крышек, индукционной катушки.

Новым в заявляемом техническом решении является то, что нагреватель снабжен стаканом с двойными стенками и кольцевым дном, установленным в корпусе, при этом индукционная катушка размещена в герметичном пространстве между стенками стакана.

Пространство между внутренней поверхностью стакана и индукционной катушкой заполнено теплопроводяшим диэлектрическим материалом.

Количество индукционных катушек, используемых в нагревателе, варьируется от 1 до 6.

Стакан устанавливается в корпус как сверху так и снизу.

Индукционный нагреватель выполнен из ферромагнитного материала.

Стенки стакана выполнены толщиной не меньшей величины (2/µµ_о)^0,5, где - угловая частота напряжения питания катушки; - электропроводность материала; µ - относительная магнитная проницаемость материала; µ_о - магнитная постоянная.

Заявляемая полезная модель относится к технике нагрева жидких сред, преимущественно воды, и может быть использовано в различных отраслях для подогрева жидкостей.

Известен «Индукционный электрический нагреватель жидкости» по патенту РФ 2053455, МПК F24H 1/00, Н05В 6/10; от 14.07.1992, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена в виде замкнутой электропроводящей спирали, имеющей промежутки между витками для заполнения нагреваемой жидкостью. Вторичная обмотка вместе с частью магнитопровода трансформатора помещена в корпус из диэлектрического материала, снабженный входным и выходным патрубками.

К недостаткам известного устройства можно отнести его большие масса и габариты возникающие за счет выступающих эа пределы нагреваемых объемов магнитопровода и первичной обмотки трансформатора, большие потоки рассеяния, присущие двухстержневым несимметричным трансформаторам, и, соответственно, низкий коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую.

Известно также техническое решение по свидетельству на полезную модель РФ, 87856, «Устройство индукционного нагрева жидких сред», от 02.06.2009, которое обладает низкой надежностью и малой эффективностью в работе.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности является «Индукционный нагреватель жидкости», по патенту РФ 2301378, МПК F24Н 1/20, от 07.11.2005.

Устройство содержит катушку индуктивности с металлическим ферромагнитным сердечником в виде трубы, размещенной внутри катушки, входной и выходной патрубки. При подаче в катушку переменного тока в трубе возникают вихревые токи, разогревающие ее и проходящую через трубу жидкость.

Данное техническое решение принято за ближайший аналог (прототип).

К недостаткам данного технического решения можно отнести то, что при его эксплуатации выявляется низкий коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую из-за большой потребляемой реактивной мощности, малой площади контакта жидкости с нагревательным элементом и рассеяния тепла с наружной поверхности катушки.

Задачей заявляемого технического решения является повышение коэффициента преобразования электрической энергии в тепловую.

Предлагаемое техническое решение состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, верхней и нижней крышек, индукционной катушки.

Отличительными особенностями заявляемого технического решения является следующее:

- индукционный нагреватель жидких сред снабжен стаканом;

- стакан выполнен с двойными стенками;

- стакан выполнен с кольцевым дном;

- стакан установлен в корпусе;

- индукционная катушка размещена в герметичном пространстве между стенками стакана;

- пространство между внутренней поверхностью стакана и индукционной катушкой заполнено теплопроводящим диэлектрическим материалом;

- количество индукционных катушек варьируется от 1 до 6;

- стакан устанавливается в корпус как сверху так и снизу;

- индукционный нагреватель выполнен из ферромагнитного материала;

- стенки стакана выполнены толщиной не меньшей величины (2/µµ_о)^0,5, где - угловая частота напряжения питания катушки; - электропроводность материала; µ - относительная магнитная проницаемость материала; µ_o - магнитная постоянная.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемого технического решения, обеспечивающих его отличие от известных решений, указывает на соответствие этого решения критерию «НОВИЗНА».

Возможность осуществления заявляемой полезной модели и использование при изготовлении индукционных нагревателей жидких сред, указывает на соответствие этого решения критерию «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ».

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где изображено:

- на фиг.1 - индукционный нагреватель жидких сред.

Индукционный нагреватель жидких сред состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков, верхней 4 и нижней 5 крышек, индукционной катушки 6, стакана 7 с двойными стенками 8 и кольцевым дном 9. Пространство между внутренней поверхностью стакана и индукционной катушкой заполнено теплопроводящим диэлектрическим материалом 10. Для отвода жидкости из нагревателя служит выходная труба 11 с окнами 12 для перетекания жидкой среды.

Индукционный нагреватель жидких сред работает следующим образом: нагреваемая жидкость подается через входной патрубок 2 в полость между корпусом 1 и трубой 11, омывает стакан 7, перетекает через окна 12 и по трубе 11 уходит через выходной патрубок 3. При подаче на индукционную катушку 6 напряжения переменного тока происходит перемагничивание и возникают вихревые токи, происходит нагрев всех элементов индукционного нагревателя. Жидкость при движении от входного патрубка 2 до выходного патрубка 3 соприкасается с поверхностью всех нагретых элементов, происходит отдача тепловой энергии.

Использование данного технического решения - индукционного нагревателя жидких сред - позволит повысить коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую при одновременном расширении ассортимента устройств, используемых для нагрева жидкостей.

1. Индукционный нагреватель жидких сред, состоящий из корпуса с входным и выходным патрубками, верхней и нижней крышек, индукционной катушки, отличающийся тем, что индукционный нагреватель жидких сред снабжен стаканом с двойными стенками и кольцевым дном, установленным в корпусе, при этом индукционная катушка размещена в герметичном пространстве между стенками стакана.

2. Индукционный нагреватель жидких сред по п.1, отличающийся тем, что пространство между внутренней поверхностью стакана и индукционной катушкой заполнено теплопроводящим диэлектрическим материалом.

3. Индукционный нагреватель жидких сред по пп.1 и 2, отличающийся тем, количество индукционных катушек, используемых в нагревателе, варьируется от 1 до 6.

4. Индукционный нагреватель жидких сред по пп.1-3, отличающийся тем, что стакан устанавливается в корпус как сверху, так и снизу.

5. Индукционный нагреватель жидких сред по п.1, отличающийся тем, что выполнен из ферромагнитного материала.

6. Индукционный нагреватель жидких сред по п.1, отличающийся тем, что стенки стакана выполнены толщиной, не меньшей величины (2/µµ_о)^0,5, где - угловая частота напряжения питания катушки; - электропроводность материала; µ - относительная магнитная проницаемость материала; µ_o - магнитная постоянная.