一种基于高频谐振结构发热的热风机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于高频谐振结构发热的热风机，该热风机包括有内部具有贯通的通道，用于容气体从其内部流通的风筒；用于构造高频谐振结构的谐振电容；以及，用于构造高频谐振结构、产生热量以加热气体的加热电感；谐振电容与加热电感均设置在风筒中，且谐振电容与加热电感接合形成高频谐振结构；该高频谐振结构与风筒连接；由谐振电容与加热电感接合形成的高频谐振结构与外部高频交流电源电导通，工作时，该高频谐振结构保持或大致保持在其谐振状态。相比于现有技术，本申请中提供的热风机结构简洁、发热效率高、制热方便、热风效率高，使用寿命较长，应用到实际的应用热风的场景中时，能取得良好的使用效果。能取得良好的使用效果。能取得良好的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高频谐振结构发热的热风机


[0001]本专利技术属于热风装置领域，特别涉及一种基于电磁感应加热原理的热风机。

技术介绍

[0002]热风装置在焊接、制药、印刷、包装、清洗、热处理行业有非常广泛的应用前景，其应用到具体的工业场景中时，通常采用电阻丝盘绕的形式构造其发热部件，向电阻丝中通入直流电或工频交流电后，电阻丝基于电流的热效应产生热量，向发热部件处鼓入空气或其他指定气体，气流与发热部件热交换后即能得到理想的热风，并进一步将热风应用到热风焊接、热风熔炼、热风保护等具体工业加工过程中去。
[0003]现有技术中的热风装置中往往以一定结构构造内腔，在内腔中设置多片导流板用以引导气体流向，以保证气体在热风装置的内腔中停留足够长的时间，与同样设置在内腔中的发热芯充分接触。与此同时，现有技术中提供的热风装置中的发热芯往往以不锈钢材料构造管材、在管材中盘绕以细小钨丝制得的电热丝、并在钨丝间隙中填充氧化镁粉后构造成型，使用时，需对钨丝通入较大电流幅值的直流电或较大电流的工频交流电，钨丝发热后，热量通过氧化镁粉传导至不锈钢管处，才进一步通过空气与钢管外周的接触将热量传递给空气。
[0004]以上述方式构造的热风装置应用到具体的工业用热风过程中时，将存在严重的耐用性差以及热效率低的问题：一方面，以细小钨丝盘绕而成的电热丝耐热性，对其通入较大电流幅值的直流电或较大电流的工频交流电后，钨丝自身基于金属材质的电阻热效应产生热量，长时间通电后钨丝上热量不断积累，如热量传导不及时，超出钨丝本身能耐受的最高温度，则细小的钨丝容易被集聚的热量烧断，一旦钨丝烧断，则电流通路也将断开，整个热风装置将无法继续工作，整个热风装置的使用寿命将大幅缩短，而细小的钨丝也同时存在发热功率密度低的问题，如需获得较大热量，必须以较长的钨丝反复盘绕、对其长时间通入较大电流才能实现；另一方面，以上述方式构造的热风装置在具体发热过程中，热量必须首先由钨丝发出，经氧化镁粉传导后送至不锈钢管的外周上，从外部环境中进入到发热装置内腔中的气体才能通过与不锈钢管的管壁的接触获得热量，热量的传导过程繁复且效率较低，以上缺陷将给工业加工过程顺利进行带来了巨大的困难。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于高频谐振结构发热的热风机，该热风机中具备高频谐振结构，巧妙利用该高频谐振结构特有的谐振状态对气体加热，提升气体加热效率及其加热效果。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种热风机，该热风机结构简洁，制热方便、热效率高，使用寿命较长。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于高频谐振结构发热的热风机，该热风机包括有：
[0009]内部具有贯通的通道，用于容气体从其内部流通的风筒；
[0010]用于构造高频谐振结构的谐振电容；
[0011]以及，用于构造高频谐振结构、产生热量以加热气体的加热电感；
[0012]谐振电容与加热电感均设置在风筒中，且谐振电容与加热电感接合形成高频谐振结构；该高频谐振结构与风筒连接；
[0013]由谐振电容与加热电感接合形成的高频谐振结构与外部高频交流电源电导通，工作时，该高频谐振结构保持或大致保持在其谐振状态。
[0014]谐振电容在电路中呈现容性，记其总容抗量为C。加热电感在电路中呈现感性，记其总感抗为L。将谐振电容与加热电感接合形成高频谐振结构，则该高频谐振结构将具备固有谐振频率，记为f0，该固有谐振频率f0的大小与谐振电容的总容抗以及加热电感的总感抗L相关：记外部高频交流电源的交变频率为f。将该高频谐振结构与外部高频交流电源接合并保持电导通，记该高频谐振结构在电路中表现出的总阻抗为Z。在具体工作时，该高频谐振结构保持或大致保持在其谐振状态，这就意味着，该高频谐振结构在工作时有：f0＝f或f0≈f，一般控制电路取得f0＝f为最佳。此时该高频谐振结构整体呈现为阻性，其总阻抗Z达到极值。
[0015]如谐振电容的两个极板分别连接加热电感的两端，且谐振电容的两个极板还与外部高频交流电源的两个输出端连接，则该谐振电容将与加热电感接合形成并联式的高频谐振结构，则当该并联式的高频谐振结构达到其谐振状态时，其在电路中表现出的总阻抗Z达到其最大值，此时谐振电容与加热电感处电压达到最大值，在加热电感上获得与外部交流电源同频的高频交流电。
[0016]如谐振电容的其中一个极板连接外部高频交流电源的其中一个输出端，且该极板还连接加热电感的其中一端，加热电感的另一端连外部交流电源的另一个输出端，则该谐振电容将与加热电感接合形成串联式的高频谐振结构，则当该串联式的高频谐振结构达到其谐振状态时，其在电路中表现出的总阻抗Z达其最小值，此时谐振电容与加热电感处电流达到最大值，在加热电感上获得与外部交流电源同频的高频交流电。
[0017]由此可知，设置谐振电容与加热电感，将二者接合，无论二者接合形成并联式高频谐振结构还是并联式高频谐振结构，当高频谐振结构保持或大致保持在其谐振状态时，加热电感上都将获得与外部高频交流电源同频的交流电。
[0018]对于加热电感而言，当加热电感上获得高频交流电时，一方面来看，加热电感本身手交流电的趋肤效应与临近效应的影响，将会表现出显著的“交流电阻”特性，即加热电感在高频交流电环境下时，其在电路中表现出的电流阻碍性能将表现出明显大于其直流电环境下的电流阻碍特性，其交流电阻阻值相较于其直流电阻阻值明显增大，这样一来，由电路中P＝I2R可知，加热电感自身将因电阻热效应而发热明显；另一方面，在加热电感上施加交流电，则加热电感会将该交流电转换成为交变磁场，前一微段导体产生的交变磁场覆盖后一微段导体，则被交变磁场覆盖的微段导体将因感应热效应而产生热量，整个加热电感因受自身产生的交变磁场的影响产生感应热。综上，将谐振电容与加热电感设置在风筒中，将谐振电容与加热电感接合形成高频谐振结构，并保证该高频谐振结构保持或大致保持在其谐振状态，则其中的加热电感上将获得与外部高频交流电源同频的交流电，加热电感上将
因交流电阻的电阻热效应和交变磁场的感应热效应产生大量热量，将沿风筒中流动的气体高效加热，获得大量热风。
[0019]采用上述结构制备得到的热风机，引起加热电感主要依靠高频交流电环境下的交流电阻热效应以及感应热效应产生热量，而又因为加热电感在高频交流电环境下的交流电阻热效应主要与交流电的交变频率有关，交流电的频率越高，加热电感在电路中表现出的交流电阻阻值越大，其电阻热效应越显著；加热电感在高频交流电环境下的感应热效应则与交流电的交变频率、电流大小、加热电感的形状结构等因素相关，交变频率越高、电流越大，加热电感的感应热效应越显著，这样的发热原理与现有技术中提供的电阻丝依靠大幅值的直流电施加在电阻上时直流电阻热效应完全不同，依据这样的发热原理构造热风机时，加热电感无需再可以采用细长的电阻丝以追求更大的直流电阻阻值，而是需要选择具有合适总容抗值的谐振电容以及具有合适总感抗值的加热电感，二者以适合的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高频谐振结构发热的热风机，其特征在于，该热风机包括有：内部具有贯通的通道，用于容气体从其内部流通的风筒；用于构造高频谐振结构的谐振电容；以及，用于构造高频谐振结构、产生热量以加热气体的加热电感；所述谐振电容与所述加热电感均设置在所述风筒中，且所述谐振电容与所述加热电感接合形成高频谐振结构；该高频谐振结构与所述风筒连接。2.如权利要求1所述的基于高频谐振结构发热的热风机，其特征在于，所述谐振电容设置上风向位置处，所述谐振电感设置在下风向位置处，所述谐振电容的两个极板分别与外部高频交流电源电导通，所述谐振电容的两个极板还分别与所述加热电感的两端接合并保持电导通。3.如权利要求2所述的基于高频谐振结构发热的热风机，其特征在于，所述谐振电容包括有至少一个电容器，每一个所述电容器中均包括有电容、第一铜皮以及第二铜皮；所述第一铜皮紧贴所述电容的其中一个极板并与之连接，二者保持热导通；所述第二铜皮紧贴所述电容的另一个极板并与之连接，二者保持热导通。4.如权利要求3所述的基于高频谐振结构发热的热风机，其特征在于，所述谐振电容还包括有电容水冷管；所述电容水冷管中具有容冷却水流通通道，所述电容水冷管紧贴所述第一铜皮和/或第二铜皮并与之热导通；所述电容水冷管还与外部冷却水源接合、保持水路导通。5.如权利要求4所述的基于高频谐振结构发热的热风机，其特征在于，所述加热电感包括有内电感与外电感；所述内电感设置在靠近所述风筒中心轴线的一侧；所述外电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜小华，赖根平，韦伟平，罗圣凯，
申请(专利权)人：东莞市双平电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：