[发明专利]正3n(n≥1)边形截面立体卷铁芯液用三相电磁感应加热方法

权利要求书

1.一种基于正3n(n≥1)边形截面立体卷铁芯液用三相电磁感应加热方法。该方法的正3n(n≥1)边形截面的立体卷铁芯(1)，可采用常用的冷轧硅钢片也可以采用非晶合金，甚至可以采用磁特性更优异的非晶纳米晶软磁合金材料。在正3n边形截面的立体卷铁芯(1)的3n(n≥1)个铅直柱上各装配一个绕组，按照顺时针或反时针相序A、B、C、A、B、C、A、B、C……构成对称的三相一次绕组(2)，三相一次绕组既可按星形也可按三角形接线；设置对称分布的铁芯和一次绕组的液内冷管道系统(3)；包围铁芯、一次绕组及其液内冷管道系统的全封闭不锈钢(或其它磁导率较高的材料)壳，为加热容器的内壁，也是匝数为1的二次绕组(4)；由双层圆柱筒状不锈钢壳为加热容器的外壁(5)，内壁用于集中加热，外壁隔离热液。本发明通过加热容器的内壁和外壁的内层集中加热，通过加热容器内部液体的反复磁化和极化损耗自身分布加热。本发明的加热装置，在加热容器的内部产生了空间和三相完全对称的时变电磁场(6)，这种完全对称分布的时变电磁场，既提高了加热效率，又使得液体和杂质的分子全方位磁化、极化(7)，有效防止加热容器水垢、积炭和污垢的形成；本发明的电源可以是三相对称非正弦电压源(8)，加热效率比只有基波时更高，并能以三相对称方波的形式高效利用清洁能源(9)。

2.根据权利要求(1)，正3n(n≥1)边形截面的立体卷铁芯(1)，是用于三相电磁感应液用加热装置的正3n(n≥1)边形截面的立体卷铁芯，如图1、图3中填充灰色的部分；这种立体卷铁芯(2)可采用常用的冷轧硅钢片也可以采用非晶合金，甚至可以采用磁特性更优异的非晶纳米晶软磁合金材料。

3.根据权利要求(3)，铁芯和一次绕组采用液内冷管道(3)，使用隔热材料与加热容器的内壁隔离。在正3n(n≥1)边形的各棱处和(或)每边中线处设置铅直方向的液内冷管线，或在其它能保证加热容器电磁场三相对称的位置安装液内冷管道。

4.根据权利要求(4)，包围铁芯、一次绕组及其液内冷管道系统的全封闭不锈钢(或其它磁导率较高的材料)壳，为加热容器的内壁，也是匝数为1的二次绕组(4)。该加热容器的内壁与正3n边形截面立体卷铁芯性状类似，都是三相对称的。装配时各种固定、焊接点、引线和管线等，均需保证三相对称。这种特殊形状的加热容器的内壁(二次绕组)，面积大、空间和三相完全对称，产生的时变电磁场也是空间和三相完全对称的，，加热面积大，加热均匀，加热效率高。

5.根据权利要求(5)，双层圆柱筒状不锈钢壳为加热容器的外壁(5)，内壁用于集中加热，外壁隔离热液，可以填充隔热材料也可以抽真空。

6.根据权利要求(6)、(7)，本发明的加热装置，在加热容器的内部产生了空间和三相完全对称的时变电磁场(6)，使得液体和杂质的分子全方位磁化、极化(7)，有效防止加热容器壁水垢、积炭和污垢的形成。

7.根据权利要求(8)、(9)，本发明的电源可以是三相对称非正弦电压源(8)，加热效率比只有基波时更高，并能以三相对称方波的形式高效利用清洁能源(9)。电源处有一个电源切换装置，可在配电网低压端(380V/220V)与清洁能源系统快速切换。高效利用清洁能源的原理电路如图9所示。