Устройство для индукционного нагрева Советский патент 1991 года по МПК H05B6/42 

Изобретение относится к области электротермии, в частности к устройствам для индукционного нагрева, и может быть использовано при создании нагревательных устройств с высокими энергетическими показателями.

Цель изобретения - повышение энергетических показателей и надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - пример выполнения внутренней стенки оболочки с выполненным в ней винтообразным соединительным каналом.

Устройство содержит герметичную оболочку 1, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров, в пространстве между которыми установлен индуктор в виде набора многослойных дисковых катушек 2, с радиальными каналами 3 для прохода

охлаждающей среды между торцовыми поверхностями катушек. Радиальные каналы 3 одним концом сопряжены с соединительными каналами 4, выполненными в наружной стенке оболочки 1 и связанными с патрубками 5 выхода охлаждающей среды, а другим концом сопряжены с соединительными каналами 6. выполненными во внутренней стенке оболочки 1 и через входную камеру 7. отделенную от набора катушек изоляционной стенкой 8, соединенными с патрубками 9 входа. Герметичная оболочка 1 сверху и снизу заглушена крышками 10.

Устройство работает следующим образом.

Поток хладагента подается через входной патрубок 9 во входную камеру 7, откуда по соединительным каналам 6 и радиальным каналам 3 поступает во внутрь оболочки для охлаждения катушек 2 индуктора. Изоляционные стенки 8 обеспечивают таЁ

С

ел

00

|ь

ю GJ

кое направление хладагента, при котором охлаждаются в первую очередь внутренние, наиболее токонагруженные слои катушек 2. Отработанный хладагент выводится из полости оболочки 1 по соединительным кана- лам 4 через патрубки выхода 5.

Наличие каналов 6 позволяет свести до минимума тепловые потоки от нагреваемой заготовки без увеличения зазора между индуктором и загрузкой, что повышает как ко- эффициент мощности, так и КПД устройства. Предлагаемые соединительные каналы б дают возможность интенсивно охлаждать внутренние, наиболее токонагруженные слои катушки индуктора, что позволяет значительно снизить потери активной мощности и повысить КПД устройства. Винтообразное выполнение соединительных каналов 4 и 6 дает возможность создать спирально направленный вокруг оси обмотки турбулентный поток хладагента, что существенно повышает эффективность охлаждения.

Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет увеличить по сравнению с изве- стной коэффициент заполнения обмотки индуктора в аксиальном направлении за счет уменьшения зазора между катушками 2 до 2,5 мм (при охлаждении катушки водой), что приводит к повышению электрического КПД индукционного нагревателя.

Предлагаемая конструкция наиболее эффективна в относительно коротких системах. В тех случаях, когда целесообразна установка магнитопроводов, торцовые магни- топроводы могут устанавливаться во входных камерах 7 устройства.

Формула изобретения

1.Устройство для индукционного нагрева, содержащее герметичную оболочку, выполненную в виде двух коаксиальных цилиндров, в кольцевом пространстве между которыми установлен индуктор в виде набора многослойных дисковых катушек, расположенных на одной оси с радиальными каналами для прохода охлаждающей среды между их торцовыми поверхностями, сопряженными одним концом с выполненными в наружной стенке оболочки соедини- тельными каналами, связанными с патрубками выхода охлаждающей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения энергетических показателей и надежности в работе устройства, во внутренней стенке оболочки выполнены дополнительные соединительные каналы, связанные с вторыми концами радиальных каналов и с патрубками входа охлаждающей среды.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что соединительные каналы выполнены аксиальными.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что соединительные каналы выполнены винтообразными.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение энергетических показателей и надежности работы устройства. Индукционный нагреватель для устройства с высокими энергетическими показателями имеет катушки в виде многослойных дисков, установленных с зазором в общем водоохлаждэемом корпусе. Каналы охлаждения сформированы и соединены таким образом, что охлаждающая среда поступает сначала к внутренним слоям катушек, а затем к наружным. Это обеспечивает оптимальное охлаждение и размеры катушек. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

4 1

Редактор В.Бугренкова

Составитель А.Ергин Техред М.Моргентал

1 22

Фиг.З

Корректор О.Кравцова