[实用新型]一种定向供热的电加热装置

说明书

本实用新型涉及一种电加热装置。

电加热装置具有使用方便、清洁和容易推广的优点，但许多具体产品如生活电炉，还存在热量散失严重以致热效率低等缺点。

本实用新型的目的是要提供一种热效率更高的电加热装置

其解决方案是：用真空隔热层和幅射反射面来杜绝电热元件的非加热面热能的散失，实现对被加热物体的定向供热；并采用估计器和保温罩来进一步减少能量的浪费和损失。下面通过附图来说明。

附图1给出本实用新型的一个实施例。视功率和尺寸的不同，它可以是定向供热的电热杯或工业电炉。图中电热元件1的上表面为加热面(电热元件向被加热物体供热的叫加热面，除加热面以外的地方叫非加热面)，加热面上安置有被加热容器2电热元件1的下面是一个由上下两层金属薄板冲压件焊接而成的密封容器3。容器3有较高的翻边，接口4移得较低以便于加工电源插口通道5(参A向剖示)。排气管6用紫铜管焊于容器3上，抽空后用冷焊封口。在容器3上冲压出槽状有利于提高结构强度和抵抗真空负压。槽以上层取径向幅射、下层取同心圆为好。这两层金属板共有4个面，可在其上加工幅射(即热幅射)反射面。幅射反射面由光亮金属如金属薄板抛光或电镀后抛光形成或在金属的搪瓷层上真空镀铝而成。其作用是将热幅射阻挡回去。真空内的幅射反射面性能稳定。幅射反射面也可用铝箔单独加工成图中冠状物8的形状(或平板形状)并用热阻大耐热冲击的材料如炉座材料制成的垫圈7来固定。单独加工的幅射反射面也可采用在瓷片或其它材料上真空镀铝的方法制造。盘形炉座10用常用的充填剂封涂并烧结固化以固定电热丝9，使其与空气隔绝、形成绝缘并消除明火。由于采用真空隔热层和幅射反射面，消除了电热元件非加热面的热能损失，形成了定向供热并可有效地降低器具其它部分的有害温升。使电加热装置的热效率由通常的50％提高到80％。

附图2给出本实用新型的另一个实施例，这是一种聚焦式真空隔热定向供热的电炊具，可看作前述实施例的改进。它利用真空容器3上层旋转抛物面形状的幅射反射面来将电热元件非加热面的热幅射反射并聚焦，将其直接用于加热。它所用的盘形电热元件中间有个直径较大的孔图中带剪折线表示有关的幅射途径。这种加热方式可获得特殊形状的加热面和特殊的温度场。电热元件的电源引出线(如虚线示)用内衬瓷管的金属管作护套沿容器3翻边引出。使电热装置的热封闭性能更好。电热元件1通过在其上面的一层加工有许多小孔的不锈钢薄板11来固定，这样还可减少电热元件与炊具的磨损、使电热元件不受压、提供接地线并能使电热元件做得轻而薄以减少其热响应时间。另外，对不同的工作温度可对加热元件的非加热面及内孔蒸镀铝膜或用不锈钢薄片包裹以强化定向供热作用。真空容器用铁皮材料，下层与外壳一体制作。容器内表面抛光后即置于真空环境中焊接；其电热元件也可用电热管。另外，如用绝热材料代替真空容器隔热，其热效率仍比普通电炉高20％。

附图3给出本实用新型的另一个实施例，它是一种抛物反射面聚焦式真空隔热定向供热电云斗。对于这种工作温度高、真空容器周边高度受限制的电加热装置，真空隔热层3用薄不锈钢制造效果更好。这种电云斗具有重量轻、热效率高、外壳温升低和热响应时间短等优点。

附图4、5、6给出了本实用新型的另一个实施例。图4是一种双加热单元的定向供热电炊具正向视图，两个电热元件1含有中间略凹的向上的定向供热面(其内容与前同)13和12，能适应各种形状的锅子。防风圈14用于防止热量散失和承托炊具。在不用保温罩时，对于不同的炊具可选用不同的防风圈；这种电炊具配上保温罩15可减少加热部分热能的损失。保温罩上盖安一个与脱排油烟机联动的开关可减少脱排油烟机的工作时间，保温罩还可用于烘干和取暖。其上盖装有透明的观察孔。图5是其侧视，它指出上盖16的活动空间。图6是这炊具的主电路。虚线框17所示的两个电阻R1和R2(电热丝)安置在同一定向供热元件内使其功率可调。这炊具可通过继电器J自动启闭。图7是由两个555时基电路、一个电源、一个继电器J和一个声光(发光两极管D)显示器件组成的控制电路。通过调节电阻R可改变电容C的放电时间，按钮A用于电容C的放电或复位。使用时，按估计时间参照刻度调节电阻R就可在数秒至数分钟范围内通过设定开关K来设定声光显示或自动切换(切换内容由主电路中开关K1定)，声光显示也可另配开关进行选择。这个电路虽是用BC电路来模拟实际的温度变化或烹调过程，但应用熟练后就很得手应心，可以实现厨房要求的各种控制和满足人们对口味的不同要求。其原理是基于现代控制理论中的估计器理论。

本实用新型增加少量成本就可明显地提高各种电加热装置的热效率，其中的电炊具采用保温罩可在烹调的同时用于取暖或烘干。而使用估计器可用于各种加热过程，实现最优的能耗控制，但又避免了电磁灶对电压有要求、对电网有污染、加热单元少、功率不可调、成本高以及热效率较低等缺点。同样，本实用新型在其它领域里也能得到广泛应用。