專利：一種溫室大棚的電磁加熱裝置.pdf

19 中華 人民共和國 國家知識產(chǎn)權局 12 實用新型專利 10 授權公告 號 45 授權公告日 21 申請 號 202120385583 X 22 申請日 2021 02 22 73 專利權人 衡水創(chuàng)業(yè)工程 技 術 服 務有限公司 地址 053000 河北省衡水市桃城區(qū)中華大 街與勝利路交叉口雷霆創(chuàng)業(yè)大廈1 1層 72 發(fā)明人 段曉雨 張騰 74 專利代理 機構 衡水市盛博專利事務所 13119 代理人 馬云海 51 Int Cl F24H 3 06 2006 01 F24H 9 18 2006 01 F24H 9 20 2006 01 A01G 9 24 2006 01 54 實用新型名稱 一種溫室大棚的電磁加熱裝置 57 摘要 本實用新型屬于熱交換技術領域 具體的講 涉及一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其結(jié)構包括 由內(nèi)筒 外筒以及設置在二者之間的電磁感應加 熱線圈構成的熱風筒體 其中 內(nèi)筒由導磁材料 制成 其與電磁感應加熱線圈之間具有絕緣層 內(nèi)筒的內(nèi)部具有同軸向布置的導風筒 導風筒的 迎風端 為突出的尖部 導風筒與內(nèi)筒之間形成空 氣過熱的環(huán)向腔隙 該新型電磁加熱裝置具有結(jié) 構簡單緊湊 熱交換效率高 對溫室大棚循環(huán)風 過熱 快 溫度調(diào)節(jié)顯著的特點 權利要求書1頁 說明書3頁 附圖1頁 CN 214307616 U 2021 09 28 CN 214307616 U 1 一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 包括由內(nèi)筒 外筒以及設置在二者之間 的電磁感應加熱線圈構成的熱風筒體 其中 所述內(nèi)筒由導磁材料制成 其與電磁感應加熱 線圈之間具有絕緣層 所述內(nèi)筒的內(nèi)部具有同軸向布置的導風筒 所述導風筒的迎風端為 突出的尖部 所述 導 風筒與內(nèi)筒之間形成空氣過 熱的環(huán)向腔隙 2 根據(jù)權利要求1所述的一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 所述電磁感應加 熱線圈與PLC控制器電氣連接 所述PLC控制器包括設置在所述熱風筒體內(nèi)的溫度傳感器 3 根據(jù)權利要求1或2所述的一種溫室大棚的 電磁加熱裝置 其特征在于 所述熱風筒 體一端設置引風道 其另一端為排風口 所述導風筒通過若干支撐架與所述內(nèi)筒連接 所述 導 風筒的尖部為錐面或球面 4 根據(jù)權利要求3所述的一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 所述熱風筒體的 引風道通過法蘭盤連接軸流風機 所述軸流風機通過變頻器與PLC控制器連接 所述熱風筒 體的排 風口通過法蘭盤連接送風管道 5 根據(jù)權利要求1所述的一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 所述內(nèi)筒的內(nèi)壁 表面和 或所述 導 風筒的外表面設置 螺 旋齒片 6 根據(jù)權利要求1所述的一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 所述外筒與電磁 感應加熱線圈之間設置保溫層 所述保溫層由陶瓷纖維制成 厚度為10m m 7 根據(jù)權利要求1或6所述的一種溫室大棚的 電磁加熱裝置 其特征在于 所述內(nèi)筒由 鋼板制成 厚度為 10mm 所述絕緣層厚度為2mm 所述電磁感應加熱線圈為銅芯絕緣電線 所 述外筒由不銹鋼板制成 厚度為1m m 所述 導 風筒由碳鋼制成 厚度為2m m 權 利 要 求 書 1 1 頁 2 CN 214307616 U 一種溫室大棚的電磁加熱裝 置 技術領域 0001 本實用新型屬于熱交換技 術領域 具體的講 涉及一種溫室大棚的電磁加熱裝置 背景技術 0002 在溫室大棚生產(chǎn)運行中 冬季加熱是保證溫室大棚 高效高質(zhì)運行的首要條件 溫 室大棚的加熱設備有多種類型 較多采用的是燃煤鍋爐 以2噸和4噸的鏈條型熱水鍋爐為 主 其次為熱風爐 另外還有燃油燃氣鍋爐 燃油燃氣熱風爐以及電加熱設備等 0003 燃煤鍋爐隨著國家環(huán)保政策的逐年加強 尤其是北方地區(qū) 這種燃煤鍋爐大多已 被天然氣取代 將逐漸退出歷史的舞臺 同時 利用電加熱的熱風系統(tǒng)應用范圍也得到不斷 推廣 目前電加熱設備多為電阻絲或碘鎢燈 直接過熱 空氣 集中排布 外露且接觸點多 屬 于明火 在通風過程中容易造成火災 升溫慢且控制不夠智能 常見的管狀加熱裝置一般是 在鋼 管內(nèi)放置電阻絲做加熱體 并填充適量石英砂做傳導介質(zhì) 由于石英砂為松散排列出 現(xiàn)很多空氣隙 將同時做為傳導熱量介質(zhì) 最后才能由發(fā)熱的金屬管外殼傳遞給空氣 熱效 率不足60 熱管表面溫度通常為450 550 在種 植蔬菜或瓜果的溫室大棚中使用上 述電加熱不經(jīng)濟 不合理 其次是 還存在著可靠性差問題 常有電阻絲斷路或接地短路 使外殼帶電人身安全受危害 0004 因此 出現(xiàn)了電磁加熱新技術 比如專利號為CN207849740U的實用新型公開了一 種翅片通風電磁熱風爐 其加熱筒內(nèi)壁上沿周向均勻設置有若 干個徑向翅片 板 徑向翅片 板長度等于加熱筒的長度 徑向翅片板兩端均固設有圓盤狀擋風板 擋風板與徑向翅片板 配合使加熱筒進口和出口處形成多個扇環(huán)形風口 扇環(huán)形風口內(nèi)均設置有與加熱筒內(nèi)壁相 固連的擾流塊 該電磁熱風爐在一定程度上提高了換熱效率 增強了適用性 但是 其結(jié)構 復雜 制造成本高 使用經(jīng)濟效益差 其次是 空氣流通由層流轉(zhuǎn)換為湍流 減緩了過熱 空氣 的流速 降低了加熱工作效率 設備有效過 熱周期 延長 電能消耗 量大 使用費用高 實用新型內(nèi)容 0005 本實用新型的目的就是提供一種結(jié)構簡單緊湊 電熱交換效率高 對溫室大棚循 環(huán)風過 熱速度快的電磁加熱裝置 0006 為實現(xiàn)上述目的 本實用新型 所采用的技 術方案為 0007 一種溫室大棚的電磁加熱裝置 其特征在于 包括由內(nèi)筒 外筒以及設置在二者之 間的電磁感應加熱線圈構成的熱風筒體 其中 所述內(nèi)筒由導磁材料制成 其與電磁感應加 熱線圈之間具有絕緣層 所述內(nèi)筒的內(nèi)部具有同軸向布置的導風筒 所述導風筒的迎風端 為 突出的尖部 所述 導 風筒與內(nèi)筒之間形成空氣過 熱的環(huán)向腔隙 0008 構成上述 一種溫室大棚的電磁加熱裝置的附加技 術特 征還 包括 0009 所述電磁感應加熱線圈與PLC控制器電氣連接 所述P LC控制器包括設置在所 述熱風筒體內(nèi)的溫度傳感器 0010 所述熱風筒體一端設置引風道 其另一端為排風口 所述導風筒通過若干支 說 明 書 1 3 頁 3 CN 214307616 U 撐架與所述內(nèi)筒連接 所述 導 風筒的尖部為錐面或球面 0011 所述熱風筒體的引風道通過法蘭盤連接軸流風機 所述軸流風機通過變頻器 與PLC控制器連接 所述熱風筒體的排 風口通過法蘭盤連接送風管道 0012 所述內(nèi)筒的內(nèi)壁表面和 或所述 導 風筒的外表面設置 螺 旋齒片 0013 所述外筒與電磁感應加熱線圈之間設置保溫層 所述保溫層由陶瓷纖維制 成 厚度為10m m 0014 所述內(nèi)筒由鋼板制成 厚度為10mm 所述絕緣層厚度為2mm 所述電磁感應加 熱線圈為銅芯絕緣電線 所述外筒由不銹鋼板制成 厚度為 1mm 所述導風筒由碳鋼制成 厚 度為2m m 0015 本實用新型所提供的一種溫室大棚的電磁加熱裝置同現(xiàn)有技術相比 具有以下優(yōu) 點 其一 由于該新型電磁加熱裝置的熱風筒體由內(nèi)筒 外筒以及設置在二者之 間的電磁感 應加熱線圈構成 熱風筒體一端設置引風道 其另一端為排風口 內(nèi)筒的內(nèi)部通過若干支撐 架連接導風筒 電磁感應加熱結(jié)構簡單緊湊 加工制造成本低 經(jīng)濟效益好 空氣流動通暢 過熱充分 高頻電磁感應加熱效率高 其二 由于導風筒的迎風端為突出的尖部 導風筒與 內(nèi)筒之間形成空氣過熱 的環(huán)向腔隙 導風筒的尖部為錐面或球面 在引流的基礎上起到擋 風擾流的作用 流動狀態(tài)從層流變?yōu)橥牧?湍流狀態(tài)下 的氣體換熱效率大大高于層流狀態(tài) 下的換熱效率 其三 由于電磁感應加熱線圈與PLC控制器電氣連接 PLC控制器包括設置在 熱風筒體內(nèi)的溫度傳感器 以及與控制軸流風機的變頻器連接 便于實時掌握空氣加熱數(shù) 據(jù) 并能快速對風速 風量以及電磁加熱功率進行調(diào)節(jié) 提高了裝置的智能化程度 溫室大 棚加熱增溫效果優(yōu)異 附圖說明 0016 圖1為本實用新型一種溫室大棚的電磁加熱裝置的結(jié)構示 意圖 具體實施方式 0017 下面結(jié)合附圖對本實用新型所提供的一種溫室大棚的電磁加熱裝置的結(jié)構和工 作原理作進一 步的詳細說明 0018 參見圖1 為本實用新型所提供的一種溫室大棚的電磁加熱裝置的結(jié)構示意圖 構 成該新型電磁加熱裝置的結(jié)構包括由內(nèi)筒1 外筒2以及設置在二者之間的電磁感應加熱線 圈3構成的熱風筒體 其中 內(nèi)筒1由導磁材料制成 其與電磁感應加熱線圈 之間具有絕緣 層4 內(nèi)筒1的內(nèi)部具有同軸向布置的導風筒5 導風筒 的迎風端為突出的尖部51 導風筒5 與內(nèi)筒1之間形成空氣過 熱的環(huán)向腔隙10 0019 其工作原理為 電磁感應加熱線圈3通電后 根據(jù)電磁感應原理 由導磁材料制成 的內(nèi)筒1產(chǎn)生渦流 致使熱風筒體的內(nèi)壁形成發(fā)熱面 由熱風筒體一端進入的冷風經(jīng)過后 迅速升溫 起到加熱增溫效果 同時 在內(nèi)筒1的內(nèi)部具有同軸向布置的導風筒5 導風筒 的 迎風端為突出的尖部51 導風筒5與內(nèi)筒1之間形成空氣過熱的環(huán)向腔隙10 即可以將內(nèi)筒1 設置較大 的直徑 拓展過熱空氣的流量 同軸向設置的導風筒5確保冷空氣與內(nèi)筒1發(fā)熱面 充分接觸 提高熱轉(zhuǎn)換效率 防止加熱不均勻現(xiàn)象 0020 在構成上述溫室大棚的電磁加熱裝置的結(jié)構中 說 明 書 2 3 頁 4 CN 214307616 U 0021 可選的 上述電磁感應加熱線圈3與P LC控制器6電氣連接 P LC控制器6包括設 置在熱風筒體內(nèi)的溫度傳感器61 進一步提高了該加熱裝置的智能化控制效果 溫度傳感 器61最好設置在熱風筒體的出風口處 可以實時監(jiān)控加熱效果 對進風量 風速以及電磁感 應加熱線圈3的功率進行及時調(diào)節(jié) 精確控制加熱溫度 確保溫室大棚加熱增溫效果 0022 上述熱風筒體一端 設置引風道101 其另一端為排風口 02 導風筒5通過若干 支撐架50與內(nèi)筒1連接 導風筒5的尖部51為錐面或球面 即前錐面加后柱狀結(jié)構的導風筒 5 其錐尖軸向面對冷風氣流 減少了冷風流過時的風阻 冷風通過導流筒尖部51 進入導流 筒和內(nèi)筒1之間的環(huán)向腔隙10 提高了加熱空間的氣體密度 可迅速高效的吸收內(nèi)筒1內(nèi)壁 散發(fā)的熱量 當導風筒5的尖部51為球面形狀時 還具有擋風擾流作用 氣體流動狀態(tài)從層 流變?yōu)橥牧?湍流狀態(tài)下的氣體換 熱效率大 大高于層流狀態(tài)下的換 熱效率 0023 可選的 上述熱風筒體的引風道101通過法蘭盤連接軸流風機7 軸流風機 通 過變頻器62與PLC控制器6連接 當變頻器 2輸入端接通電源時 市電220V或380V 50HZ 且 溫度傳感器61接收到的熱風信號低于設置溫度時 變頻器62輸出端輸出高頻交流電 10萬 HZ以上 致使內(nèi)筒1本身迅速發(fā)熱 熱量迅速聚集在熱風筒體的內(nèi)表面 傳導給軸 流風機7 吹出的冷空氣 空氣被迅速加熱 當棚內(nèi)溫度達到 設定溫度時 PLC控制器6發(fā)出指 令停止加 熱 通過變頻器62 可調(diào)節(jié)軸流風機7的風量 風速及電磁感應加熱線圈3的通電功率 調(diào)節(jié) 熱風筒體出口熱 空氣的流量及溫度 具有升溫快 無明火 易于功率控制且高度智能化的特 點 實際使用中 溫度控制精度可達正負1度以內(nèi) 0024 熱風筒體的排風口通過法蘭盤103連接送風管道 或者使用搖擺式法蘭出風口 把 熱風傳遞到溫室大棚各個部位或者均勻分散 到較 遠距離 0025 進一步的 在上述內(nèi)筒1的內(nèi)壁表面和 或?qū)эL筒5的外表面設置螺旋齒片8 使進入環(huán)向腔隙10內(nèi)的冷風呈螺旋流動 既能提高空氣流動速度 擴充流通風量 又能延 長 熱交換時間 實現(xiàn)充分均勻加熱 同時 設置在內(nèi)筒1內(nèi)壁表面的螺旋齒片8最好是一體成 型 也由導磁材 料制成 即能顯著增 加 加熱面積 提高了加熱效率和 增溫效果 0026 可選的 上述外筒2與電磁感應加熱線圈3之間設置保溫層9 保溫層 由陶瓷 纖維制成 厚度為10mm 由于保溫層9的隔熱作用 將電磁感應熱量集中在內(nèi)筒1的內(nèi)表面 防止熱量外散 提高電能利用效率 節(jié)約使用成本 也防止熱風筒體灼傷操作人員 設備使 用更加安全 0027 進一步的 上述內(nèi)筒1由鋼板制成 厚度為 0mm 絕緣層4厚度為2mm 電磁感應 加熱線圈3優(yōu)選為銅芯絕緣電線 防止出現(xiàn)漏電問題 安全性能強 外筒2由不銹鋼板制成 厚度為1mm 優(yōu)選為奧氏體不銹鋼材料 不具有導磁作用 耐腐蝕耐磨損 使用壽命長 上述 導 風筒5由碳鋼制成 厚度為2m m 適于各種溫室大棚加熱增溫實際應用 說 明 書 3 3 頁 5 CN 214307616 U 圖1 說 明 書 附 圖 1 1 頁 6 CN 214307616 U