RU93507U1

RU93507U1 - INDUCTION LIQUID HEATER

Info

Publication number: RU93507U1
Application number: RU2009147195/22U
Authority: RU
Inventors: Иван Александрович Кочуров; Владимир Михайлович Кузаконь; Валерий Иванович Рубцов; Михаил Владимирович Вахрушев; Александр Сергеевич Перевозчиков; Дмитрий Петрович Ильин; Николай Михайлович Журавлев
Original assignee: Иван Александрович Кочуров; Владимир Михайлович Кузаконь; Валерий Иванович Рубцов; Михаил Владимирович Вахрушев; Александр Сергеевич Перевозчиков
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2010-04-27

Abstract

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/ωγµµо)0,5, где ω - угловая частота напряжения питания катушки; γ - электропроводность материала; µ - относительная магнитная проницаемость материала; µo - магнитная постоянная. 1. Induction heater of liquid media, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, upper and lower covers, induction coil, characterized in that the induction heater of liquid media is equipped with a glass with double walls and an annular bottom mounted in the housing, while the induction coil is placed in an airtight space between the walls of the glass. ! 2. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that the space between the inner surface of the cup and the induction coil is filled with heat-conducting dielectric material. ! 3. The induction heater of liquid media according to claims 1 and 2, characterized in that the number of induction coils used in the heater varies from 1 to 6.! 4. The induction heater of liquid media according to claims 1 to 3, characterized in that the glass is installed in the housing both above and below. ! 5. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that it is made of a ferromagnetic material. ! 6. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that the walls of the glass are made of a thickness not less than (2 / ωγµµо) 0.5, where ω is the angular frequency of the coil supply voltage; γ is the electrical conductivity of the material; µ is the relative magnetic permeability of the material; µo is the magnetic constant.

Description

Заявляемая полезная модель относится к технике нагрева жидких сред, преимущественно воды, и может быть использовано в различных отраслях для подогрева жидкостей.The inventive utility model relates to techniques for heating liquid media, mainly water, and can be used in various industries for heating liquids.

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.The well-known "Induction electric fluid heater" according to the patent of the Russian Federation No. 2053455, IPC F24H 1/00, Н05В 6/10; from 07/14/1992, containing a transformer, the secondary winding of which is made in the form of a closed conductive spiral having gaps between the turns to fill the heated fluid. The secondary winding, together with part of the transformer magnetic circuit, is placed in a housing of dielectric material, equipped with inlet and outlet pipes.

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.The disadvantages of the known device include its large mass and dimensions arising due to the protruding limits of the heated volumes of the magnetic circuit and the primary winding of the transformer, large scattering fluxes inherent in double-rod asymmetric transformers, and, accordingly, a low coefficient of conversion of electrical energy into thermal energy.

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.There is also a technical solution according to the certificate for a utility model of the Russian Federation, No. 87856, “Device for induction heating of liquid media”, dated 02.06.2009, which has low reliability and low efficiency in operation.

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.Closest to the claimed technical solution for the technical essence is the "Induction fluid heater", according to the patent of the Russian Federation No. 2301378, IPC F24H 1/20, dated 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.The device comprises an inductor with a metal ferromagnetic core in the form of a pipe placed inside the coil, an inlet and an outlet pipe. When an alternating current is supplied to the coil, eddy currents appear in the pipe, heating it and the liquid passing through the pipe.

Данное техническое решение принято за ближайший аналог (прототип).This technical solution was taken for the closest analogue (prototype).

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.The disadvantages of this technical solution include the fact that during its operation a low coefficient of conversion of electric energy into heat is revealed due to the large consumed reactive power, the small area of contact of the liquid with the heating element and heat dissipation from the outer surface of the coil.

Задачей заявляемого технического решения является повышение коэффициента преобразования электрической энергии в тепловую.The objective of the proposed technical solution is to increase the conversion rate of electrical energy into heat.

Предлагаемое техническое решение состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, верхней и нижней крышек, индукционной катушки.The proposed technical solution consists of a housing with inlet and outlet pipes, upper and lower covers, induction coil.

Отличительными особенностями заявляемого технического решения является следующее:Distinctive features of the proposed technical solution is the following:

- индукционный нагреватель жидких сред снабжен стаканом;- the induction heater of liquid media is equipped with a glass;

- стакан выполнен с двойными стенками;- the glass is made with double walls;

- стакан выполнен с кольцевым дном;- the glass is made with an annular bottom;

- стакан установлен в корпусе;- the glass is installed in the case;

- индукционная катушка размещена в герметичном пространстве между стенками стакана;- the induction coil is placed in an airtight space between the walls of the glass;

- пространство между внутренней поверхностью стакана и индукционной катушкой заполнено теплопроводящим диэлектрическим материалом;- the space between the inner surface of the glass and the induction coil is filled with heat-conducting dielectric material;

- количество индукционных катушек варьируется от 1 до 6;- the number of induction coils varies from 1 to 6;

- стакан устанавливается в корпус как сверху так и снизу;- the glass is installed in the housing both from above and from below;

- индукционный нагреватель выполнен из ферромагнитного материала;- the induction heater is made of ferromagnetic material;

- стенки стакана выполнены толщиной не меньшей величины (2/ωγµµ_о)^0,5, где ω - угловая частота напряжения питания катушки; γ - электропроводность материала; µ - относительная магнитная проницаемость материала; µ_o - магнитная постоянная.- the walls of the glass are made with a thickness of at least (2 / ωγµµ _о ) ^0.5 , where ω is the angular frequency of the supply voltage of the coil; γ is the electrical conductivity of the material; µ is the relative magnetic permeability of the material; µ _o is the magnetic constant.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемого технического решения, обеспечивающих его отличие от известных решений, указывает на соответствие этого решения критерию «НОВИЗНА».Analysis of the set of essential features of the claimed technical solution, ensuring its difference from the known solutions, indicates the compliance of this solution with the criterion of "NOVELTY."

Возможность осуществления заявляемой полезной модели и использование при изготовлении индукционных нагревателей жидких сред, указывает на соответствие этого решения критерию «ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ».The feasibility of the claimed utility model and the use of liquid media in the manufacture of induction heaters indicates the compliance of this solution with the criterion “INDUSTRIAL APPLICABILITY”.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где изображено:The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing, which shows:

- на фиг.1 - индукционный нагреватель жидких сред.- figure 1 - induction heater of liquid media.

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.The induction heater of liquid media consists of a housing 1, input 2 and output 3 nozzles, upper 4 and lower 5 covers, induction coil 6, cup 7 with double walls 8 and an annular bottom 9. The space between the inner surface of the cup and the induction coil is filled with heat-conducting dielectric material 10. To drain the liquid from the heater, an outlet pipe 11 with windows 12 for flowing the liquid medium is used.

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.The induction heater of liquid media works as follows: the heated fluid is fed through the inlet pipe 2 into the cavity between the housing 1 and the pipe 11, washes the glass 7, flows through the windows 12 and leaves the pipe 11 through the output pipe 3. When an alternating voltage is applied to the induction coil 6 magnetization reversal occurs and eddy currents occur, all elements of the induction heater are heated. The liquid, when moving from the inlet pipe 2 to the outlet pipe 3, is in contact with the surface of all heated elements, thermal energy is released.

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.The use of this technical solution - an induction heater of liquid media - will increase the coefficient of conversion of electrical energy into heat while expanding the range of devices used for heating liquids.

Claims

1. Induction heater of liquid media, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, upper and lower covers, induction coil, characterized in that the induction heater of liquid media is equipped with a glass with double walls and an annular bottom mounted in the housing, while the induction coil is placed in an airtight space between the walls of the glass.

2. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that the space between the inner surface of the cup and the induction coil is filled with heat-conducting dielectric material.

3. The induction heater of liquid media according to claims 1 and 2, characterized in that the number of induction coils used in the heater varies from 1 to 6.

4. The induction heater of liquid media according to claims 1 to 3, characterized in that the glass is installed in the housing both above and below.

5. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that it is made of a ferromagnetic material.

6. The induction heater of liquid media according to claim 1, characterized in that the walls of the glass are made of a thickness not less than (2 / ωγµµ _о ) ^0.5 , where ω is the angular frequency of the coil supply voltage; γ is the electrical conductivity of the material; µ is the relative magnetic permeability of the material; µ _o is the magnetic constant.