[发明专利]加热体

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热体，特别是用于感应加热的加热体，其具有导电材料，该导电材料可引入到感应线圈通过交流电产生的磁场中。

背景技术

通过感应可以加热导电材料。这通过将导电材料引入到由感应线圈产生的磁场中实现。该磁场在此通过交流电产生，从而导致磁场的极性根据交流电的频率翻转。

通过交变磁场使得导电材料中产生涡流。该感应的交流电流在材料的特定电阻下工作，由此产生热量。

在这种情况下，感应可以通过未经加热的电绝缘材料产生。只有导电材料的热辐射可以导致周围的电绝缘材料加热。

目前，感应加热应用于多种应用中。最常见的工业应用是例如材料的回火、退火、熔炼或焊接。但是，感应加热还可应用在家用电器中，例如可用于电磁炉。

感应加热还用于加热环绕加热体流动的流体。感应加热特别适用于电动车辆中的水流循环回路，因为可以相对高的效率将电能转换为热能。这是特别有利的，因为在电动车辆中，内燃机不会产生余热，因而没有余热可以用于加热例如乘客舱。

待加热材料中的涡流分布以及由此产生的热量分布在很大程度上依赖于加热体的形状、构成加热体的材料和感应线圈的磁场类型。在此列举的参数的非最优选择可能导致加热体内的热分布不均匀。

这种不均匀性是不利的因素，特别是不利于加热体的均匀加热任务。

发明内容

因此本发明的任务在于，提供一种用于待感应加热的导电材料的布置方式，从而使材料内的热量分布最大可能的均匀。

本发明的任务通过一具有按照权利要求1的特征的感应线圈解决。本发明有利的改进在从属权利要求中限定。

有利地，一种加热体，特别是用于感应加热的加热体，其具有导电材料，该导电材料可引入到感应线圈通过交流电产生的磁场中，其中，该导电材料分为多个单独的材料部段，所述材料部段电绝缘地相互间隔开、并且通过导电的连接元件连接为闭合的导体网。

此外有利的是，该导电材料设置在一个电绝缘的载体层上，和/或该导电材料电绝缘地定位在由至少一种待加热的介质填充的区域中。这是需要的，以便阻止不期望地将加热体中通过感应线圈的交变磁场产生的涡流传递到环境中。这将对感应加热系统的加热功率带来不利影响。

此外可以优选的是，材料部段中的至少一个第一表面与待加热的介质接触。这是必要的，以便确保从加热体到待加热介质的有利的热传递。

此外有利的是，包围加热体的介质电绝缘或仅仅非常微弱地导电。在此，非常微弱地导电是指例如为导电材料的导电率的1/1000或更低的导电率。这同样有助于加热体的更好的隔离，从而防止感应加热系统内由于感应涡流的非故意传导造成损耗。

此外可以优选的是，单独的材料部段以基本均匀或基本不均匀的形式或几何结构分布在感应线圈的磁场中。由此可以将加热体分别定制为匹配于特定的应用目的。

在另一有利的实施形中，材料部段设置在一个或多个平面中。通过这种方式，待加热的介质可以具有与加热体的材料部段接触的更大的表面，由此改善热传递。

此外可以优选，材料设置或盘绕为螺旋，其中螺旋的各个绕组或线圈相互电绝缘地间隔开、并且螺旋的中心与螺旋的最外端经由连接元件电气连接。

在另一有利的实施形中，加热体电绝缘地定位在一个在空间上受限的区域中，并且在那儿与待加热的流体接触，其中加热体还设置在一感应线圈的交变磁场中，该感应线圈集成在由交流电驱动的电路中。

附图说明

下面根据实施例并参照附图详细阐明了本发明。其中：

图1示出了感应加热系统的示意性布置方式；

图2示出了根据本发明的用于感应加热系统的加热体的实施例；

图3示出了根据本发明的用于感应加热系统的加热体的另一实施例；以及

图4示出了根据本发明的用于感应加热系统的加热体的另一实施例。

具体实施方式

图1示出了感应加热系统的基本结构。示出的是感应线圈2，其连接到电路3，该电路通过交流电压驱动。通过电路3中的交流电压在感应线圈2中产生磁场1。由于在电路3中施加的是交流电，因而该磁场1是交变磁场，该交变磁场按交流电的频率改变磁场方向。

将包括导电材料14的加热体4引入到磁场1中。基于磁场1，加热体4中会产生涡流5。由于涡流5在加热体4的特定电阻下作用，所以在加热体4中产生热量。