[发明专利]工业电磁感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及电磁感应加热装置，具体涉及一种具有安全屏蔽装置的工业电磁感应加热设备。

背景技术

目前在塑料成型、吹塑、造粒等塑料加工行业，其加热方法是电阻红外加热，存在热效率低、温度控制误差大、初始启动加热时间长等缺点。

首先，电阻加热本身存在热效率低，电阻加热采取热传导的方式，热量通过电阻丝→绝缘层→料筒外壳→料筒内塑料的方式传导，速度慢，热损失大，仅电阻接触料筒一侧的热量得到了利用，另外一侧的热量散发到空气中，造成大量能源浪费，同时也增加了车间的温度，在有温度控制的洁净车间又增加了空调的负担，增大了能耗和空调设备的配置功率。

其次，由于测温元件紧靠电阻发热元件，测得的温度和料筒中塑料的温度有5～10度的误差，影响塑化的控制，从而影响产品的品质。

再次，初始启动加热时间长，由于传统电阻加热效率低，设备在初始启动时要等待1～2小时，影响了设备的利用效率。

电磁加热的原理是将交流电源经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换器使直流电变为10～99KHZ的高频交流电(虽然电磁感应加热的电热转换率和通过电磁线圈的电流I及电源的频率f成正比，但是根据科学研究超过100KHZ的高频电磁辐射不应在此类领域使用)，再将高频交流电加在电磁感应线圈上，由此产生高频交变磁场，其磁力线穿透绝缘的隔热层，直接作用在含氧铁材质的料筒和螺杆上，在料筒和螺杆内部因高频交变电磁感应产生涡电流，涡电流克服料筒和螺杆的内阻产生热源。

近年来，有采用电磁感应加热替代传统电阻加热的方式，但在设计方面均存在不足，特别是没有考虑到高频磁场在加热的同时造成的磁辐射对设备和周围人身的危害。由于现在电子控制技术的发展大部分设备都需要大量电路板或弱电元器件来控制，机器采用了大量的微电子控制线路板，长期处于强磁辐射环境内会造成设备控制系统的不稳定，甚至线路板的损坏。超强的电磁波已经被使用到军事领域来瞬间破坏敌方飞机的导航或其他电子设备；磁辐射同样对长期在设备周围工作的人身也会产生危害，科学证明电磁辐射能引起细胞化学平衡的改变，某些改变会引起癌变，也能引起体内细胞中遗传物质DNA的损伤，这种影响甚至可能传到下一代，导致新生一代畸形，先天白血病。因此在确定此类功率高达几十个KW的高频电磁感应加热设计方案的时候必须充分考虑到高频电磁对设备和人身的安全防护。

申请号为01114569.2的中国专利申请公开了螺杆式挤出设备电磁加热方法及装置，在设备料筒外增加“山”字型磁芯，浪费了高频磁场，会产生异常升温，没有考虑到磁辐射对设备和人身的危害。

申请号为200910045227.7的中国专利申请公开了工业用电磁感应加热安全屏蔽装置，该方案没有设置消除多于磁辐射的装置，并且这种电磁辐射屏蔽装置有漏磁间隙，存在着不能有效将电磁辐射屏蔽并消除的不足，其设计的屏蔽方案复杂，成本高。

专利号为200820010344.0的中国专利公开了一种超高频电源电磁加热装置，采用100KHZ～1MHZ的超高频电磁加热的方式，又没有采取充足的电磁防护措施，此方案非常危险，对设备和人身的危害极大，已经远超过国际和我国在防电磁辐射方面的相关规定。

专利号为200820044639.X的中国专利公开了塑胶机用电磁加热装置，采用电磁感应线圈均匀缠绕在料筒最外层，料筒外增加隔热层，用铝制或铜制的金属材料制作的冷却管道来冷却料筒的办法控制温度异常，采取的隔热层上加散热管道的做法更是造成效率低和对前期加热能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种工业电磁感应加热装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

工业电磁感应加热装置，料筒的外圆设置有绝缘隔热层，电磁线圈绕制在绝缘隔热层上，特点是：在所述电磁线圈的外围设置有完整的电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层与电磁消除装置相连。

进一步地，上述的工业电磁感应加热装置，所述电磁屏蔽层的外部罩有金属罩体，金属罩体与电磁消除装置相连。

更进一步地，上述的工业电磁感应加热装置，所述电磁消除装置为一根与电源零线或设备地线相连的连接线。

更进一步地，上述的工业电磁感应加热装置，所述电磁屏蔽层为金属板、金属喷涂材料、导电膜层、导电涂料层、导电炭浆层、导电布、导电纸、导电塑料等导电材料的一种或多种组成完整的电磁屏蔽层。所述绝缘隔热层的材质为柔性绝缘材料。

再进一步地，上述的工业电磁感应加热装置，所述电磁线圈的工作频率为10KHZ～99KHZ。