[发明专利]一种加热装置

说明书

本发明提供一种加热装置，特别涉及工业类的加热，如家电注塑、汽车注塑、橡胶轮胎工业管道等。具体技术方案包括绝缘层、加热组件、保温层，保温外壳，该加热装置从内层到外层，依次为绝缘层、加热组件、保温层、保温外壳，加热组件位于绝缘层上并环绕绝缘层，保温层位于加热组件上并环绕加热组件，所述保温外壳位于保温层上并覆盖保温层；加热组件还包括支撑段和支撑段相连接，加热段由多根条状导电条组成，加热段和支撑段组成第一半圈和第二半圈，所述第一半圈和第二半圈通过连接部件进行紧固连接。由于采用导电条进行加热，其接触面积大，加热效率高，与传统的电加热相比，至少能够节能30％以上。

技术领域

本发明提供一种加热装置，特别涉及工业类的加热，如家电注塑、汽车注塑、橡胶轮胎等，电缆类，如橡套电缆、护套电缆、通信电缆的加热，工业管道类中，如给水管加热、污水管加热、燃气管、石油管道加热等。

背景技术

目前市场上的大部分注塑机仍然采用电阻式电热圈，电阻式电热圈是基于电流热效应来产生热量，即当电流通过导体时，导体的电阻对电流有阻碍作用，而电流要克服导体的阻力要做功，也就将电能转化成热能，并通过传导的方式进行传递，故需将加热圈的内壁与料筒的外壁可靠接触才能将热能传递到料筒上，而加热圈外壁的热量大部分散失到空气中，造成热效率下降，环境温度上升，造成能耗较高。电阻丝与机筒的温度梯度大，加热圈表面温度高，容易发生烫伤事。另外，电阻式加热圈由于电阻丝发热，发热功率较小，其加热温度可至300℃左右，如需要更高的温度时，则需将表面功率密度加大，这样就会使电阻丝在高温下快速老化而烧断，所以电阻式加热圈需要不定期的更换，使用寿命较低，大约为6个月。另一方面，注塑机的温控精度对制品的质量影响较大，特别是对温度较敏感的塑料，要求温度控制在±3℃。电阻式加热圈是电阻丝发热，然后将热量慢慢的从料筒外表面传导至料筒的中心，料筒外表面温度与料筒的塑料温度有较大的误差，当温度到达设定值后，虽然电阻丝已停止加热，但因其热惯性大，料筒表面仍然继续向料筒内部传导热量，造成温控精度降低，温度容易过冲10℃以上，温控不准确。

因此，传统式的加热装置中电阻丝加热方式的缺点：

①热损失大，现有塑机采用的加热是由电阻丝绕制，圈的内外双面发热，其内面(紧贴料筒部分)的热传导到料筒上，而外面的热量大部分散失到空气中，造成电能的损失浪费；

②环境温度上升：由于热量大量散失，周围环境温度升高，尤其是夏季对生产环境影响很大，现场工作温度超过了45℃，有些企业不得不采用空调降低温度，这又造成能源二次浪费；

③使用寿命短，维修量大:由于采用电阻丝发热，其加热温度高达300℃左右，电阻丝容易因高温老化而烧断，常用电热圈使用寿命约在半年左右，因此，维修的工作量相对较大；

④功率密度低，在一些需要较高温度的场合无法适应；

⑤造成温控精度降低，温度容易过冲10℃以上，温控不准确。

另外一种改进型的为电磁感应加热圈，其工作原理电磁感应加热圈是利用磁场感应涡流加热原理进行工作。将输入工频50Hz/220V交流电通过整流电路变成315V的直流电，再通过控制电路转换成频率为20～35kHz的高频电流，高频电流通过线圈时会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属时，会在金属体内产生无数的小涡流，使金属本身自行高速发热。用于注塑机料筒加热的电磁感应装置通常由隔热保温材料、电磁线圈、护罩等组成，如图1所示。

电磁感应加热圈本体并不发热，且实际使用中会在料筒外部包裹一定厚度的保温材料，电磁感应加热圈的表面温度在60℃以下，料筒内部的热量只有微量辐射到空气中，这样热能损失会大大降低，提高了热效率，因此节能效果显著。但是由高频电流通过线圈产生高速变化的交变磁场，当磁场强度到达一定量时会对人体的中枢神经系统构成危害。例如将一台锁模力为90t的注塑机为测试样机，该机配置三段电磁感应加热圈，每段额定功率为2.25kW，根据EN62233-2008电磁场的测量方法，使用电磁场分析仪ELT-400逐段通电进行测试，测试的数据如表1所示。