一种通用型电磁加热系统
阅读说明：本技术 一种通用型电磁加热系统 (General type electromagnetic heating system ) 是由 陈毅强 张骏升 于 2021-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种通用型电磁加热系统,包括用于存储被加热体的加热容器、以及设置于加热容器上的电加热电路；所述电加热电路包括用于对被加热体进行加热的电热部件、用于实现无线供电的无线供电电路；所述无线供电电路包括利用电磁感应原理产生感应电流的电磁受电线圈,电热部件电路连接电磁受电线圈、以获得电磁受电线圈产生的感应电流。本电磁加热系统利用电磁感应原理为电热部件供给电能,进而通过电热部件进行加热,此结构下由于加热容器可远离电磁炉,所以加热容器上的热量难以传递至电磁炉以保证其表面温度不会过高,有效解决市面上所有现有电磁炉产品存在的安全问题、及消除安全隐患,攻克了现有电磁炉存在的缺陷和不足。(The invention relates to a universal electromagnetic heating system, which comprises a heating container for storing a heated body and an electric heating circuit arranged on the heating container; the electric heating circuit comprises an electric heating component for heating a heated body and a wireless power supply circuit for realizing wireless power supply; the wireless power supply circuit comprises an electromagnetic power receiving coil which generates induced current by utilizing the electromagnetic induction principle, and the electric heating component circuit is connected with the electromagnetic power receiving coil to obtain the induced current generated by the electromagnetic power receiving coil. This electromagnetic heating system utilizes the electromagnetic induction principle to supply with the electric energy for electric heating element, and then heats through electric heating element, because the electromagnetism stove can be kept away from to heating container under this structure, so the heat on the heating container is difficult to transmit to the electromagnetism stove in order to guarantee that its surface temperature can not be too high, effectively solves the safety problem that all current electromagnetism stove products exist on the market, and eliminates the potential safety hazard, has overcome the defect and the not enough that current electromagnetism stove exists.)
技术领域
本发明涉及一种电热装置，具体是一种通用型电磁加热系统。
背景技术
目前市面上的电热产品包括电磁炉、光波炉、电热丝炉等。其中，电磁炉产品是运用电磁加热原理实现加热；具体是，电磁炉上的线圈通电产生磁场，金属锅（一般是不锈钢锅）放置于磁场中使含铁质的金属锅锅底产生涡流产生热量实现加热；然而，这种加热方式需要金属锅直接放置于电磁炉上，导致金属锅底部的热量（一般超过100℃）直接传递至电磁炉上，以至于电磁炉表面温度很高，因此容易出现烫伤或火灾事故，因使用电磁炉不当而发生烫伤和火灾的新闻屡见不鲜；此外，市面上与电磁炉配套使用的金属锅一般没有安全结构，如：防干烧结构，以至于现有金属锅经常会出现干烧现象，导致金属锅容易损坏，且安全系数低；可见，对电磁炉操作不当极易产生相关的安全事故，存在极大的安全隐患，这也是全世界现有电磁炉产品存在的共同缺陷和不足，而且是难以攻克突破的难题。光波炉是利用高温远红外线直接加热容器内的液体加热，使用过后光波炉表面温度也会很高，同样容易出现烫伤或火灾等事故。电热丝炉虽然不会令底座表面温度过高，但壶体与底座之间的接电结构存在一定缺陷，如：壶体上的接电触点与底座上的接电触点容易错位失效，壶体与底座分离时、底座上的接电触点外露沾水容易出现触电事故。
因此，需要对现有电热产品做进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种通用型电磁加热系统，本电磁加热系统利用电磁感应原理为电热部件供给电能，进而通过电热部件进行加热，此结构下由于加热容器可远离电磁炉，所以加热容器上的热量难以传递至电磁炉以保证其表面温度不会过高，有效解决市面上所有现有电磁炉产品存在的安全问题、及消除安全隐患，攻克了现有电磁炉存在的缺陷和不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种通用型电磁加热系统，包括用于存储被加热体的加热容器、以及设置于加热容器上的电加热电路；所述电加热电路包括用于对被加热体进行加热的电热部件、用于实现无线供电的无线供电电路；所述无线供电电路包括利用电磁感应原理产生感应电流的电磁受电线圈，电热部件电路连接电磁受电线圈、以获得电磁受电线圈产生的感应电流。
本系统还包括与电磁受电线圈组成谐振电路的电容器件；所述电容器件与电磁受电线圈并联连接。
所述电磁受电线圈与加热容器之间设置有隔热层和/或隔磁层；和/或，电容器件与加热容器之间设置有隔热层和/或隔磁层。
本系统还包括设置于电磁受电线圈上的导磁条，导磁条设置一块以上，优选四至十二块，且导磁条分布在电磁受电线圈面向加热容器的侧面上；导磁条可以增加电磁受电线圈的电感量，同时改变电磁受电线圈一侧电磁场的外形，使更多的能量集中在另一侧，起到聚集磁能的作用，提升系统的效率。
本系统还包括设置于加热容器上的低压负载电路；所述低压负载电路包括低压负载部件、用于实现无线供电的无线低压电路；所述无线低压电路包括利用电磁感应原理产生感应电流的电磁接收线圈，低压负载部件电路连接电磁接收线圈、以获得电磁接收线圈产生的感应电流。
本系统还包括接入电热部件与电磁受电线圈之间电路的温控器，通过设置温控器使加热容器的加热温度为任意温度，默认控制在50℃-270℃之间；所述温控器常态下处于闭合状态，监测温度达到或超过设定温度时进入打开状态，使有线供电电路断路。
还包括防止电路电压过高而击穿负载的压敏电阻，所述压敏电阻与电热部件并联连接。
所述无线供电电路还包括用于匹配电磁供电功率的适配开关；所述适配开关电路连接在电热部件与电磁受电线圈之间。
所述加热容器由非金属材料或无害金属材料制成，所述加热容器为烧水壶或烹饪器皿，烹饪器皿为用于盛放食材以便通过加热方式烹制该食材的器皿，其可以是市面上任意器具，包括火锅、电饭锅、烧烤盘、炒菜锅、破壁机上的搅拌杯等，上面只列举一部分，实际不限于上述几种；所述电热部件为发热丝发热模块、光波发热模块或石墨烯发热模块。
所述电加热电路还包括用于实现有线供电的有线供电电路、以及用于切换无线供电模式或有线供电模式的切换开关；无线供电电路和有线供电电路分别通过切换开关电路连接电热部件，以切换由无线供电电路供电或由有线供电电路供电。
本发明的有益效果如下：
通过在加热容器上设置无线供电电路，无线供电电路中的电磁受电线圈电连接电热部件，当本电磁加热系统放置于电磁炉上时，电磁炉上的线圈作为电磁送电线圈与电磁受电线圈相互配合，使电磁受电线圈上产生大功率的感应电流和电压，并供给电热部件，最终达到加热效果，可见本系统的加热模式与传统金属锅不同，本系统的加热模式安全有效，解决了电磁炉行业的沉积已久的安全应用难题，造福了社会；此系统可与市面上大部分350W-3500W 的家用电磁炉配套使用，通用性强、生产/使用成本低；具体地，电磁炉上线圈的使用效果是令电磁受电线圈产生电能，加热容器底部可远离电磁炉，因此电热部件工作产生的热量难以传递至电磁炉表面，避免电磁炉表面温度过高（55℃以下）而出现烫伤或火灾事故，有效攻克了现有所有电磁炉的表面温度过高和安全隐患大等问题，是电磁炉应用领域的重大突破；
此外，通过设置与电磁受电线圈组成谐振电路的电容器件（电容器件需要匹配合适的数值）、以及通过设置导磁条使电磁受电线圈的电感量增大，同时改变受电线圈一侧的电磁场外形，使更多的能量集中在另一侧，进而使电磁受电线圈产生的感应电流得到增效，电热部件的功率得到提升，以保证电热部件具备足够的功率加热被加热体；
另外，通过设置温控器以监测加热容器的受热情况，进而有效控制加热容器的加热温度为50℃-270℃，当加热容器处于干烧状态时，相应的温控器马上响应以切断电磁受电线圈与电热部件之间的电路，进而有效避免干烧，大大提升了使用安全性，有效攻克了现有所有电磁炉存在的干烧缺陷，是电磁炉应用领域的重大突破；
再有，通过设置与电热部件并联的压敏电阻，有效防止LC 电路因高压击穿负载，导致电热部件损坏，保证电气元件的使用寿命。
附图说明
图1 为本发明第一实施例中电磁加热系统的剖视图。
图2 为本发明第一实施例中电加热电路的电路简图。
图3 为本发明第一实施例中低压负载电路的电路简图。
图4 为本发明第二实施例中电加热电路的电路简图。
图5 为本发明第三实施例中电加热电路的电路简图。
图6 为本发明第四实施例中电磁加热系统的剖视图。
图7 为本发明第五实施例中电磁加热系统的剖视图。
图8 为本发明第六实施例中电磁加热系统的剖视图。
图9 为本发明第七实施例中电磁加热系统的剖视图。
图10 为本发明第八实施例中电磁加热系统的剖视图。
图11 为本发明第九实施例中电磁加热系统的剖视图。
图12 为本发明第十实施例中电磁加热系统的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
第一实施例
参见图1-图3，本实施例涉及的通用型电磁加热系统包括用于存储被加热体（如：液体、固态/半固态食材等）的加热容器1、以及设置于加热容器1 底部的电加热电路；电加热电路包括用于对被加热体进行加热的电热部件3、用于实现无线供电的无线供电电路A1；无线供电电路A1 包括利用电磁感应原理产生感应电流的电磁受电线圈2，电热部件3 电路连接电磁受电线圈2、以获得电磁受电线圈2 产生的感应电流。本电磁加热系统通过在加热容器1 上设置无线供电电路A1，无线供电电路A1 中的电磁受电线圈2 电连接电热部件3，当本电磁加热系统放置于电磁炉（由于该电磁炉可以是市面上现有大部分电磁炉，所以图中未示出电磁炉的具体结构）上时，电磁炉上的线圈作为电磁送电线圈与电磁受电线圈2相互配合，使电磁受电线圈2 上产生大功率的感应电流和电压，并供给电热部件3，最终达到加热效果；此系统可与市面上大部分350W-3500W 的家用电磁炉配套使用，通用性强，而电磁炉上线圈的使用效果是令电磁受电线圈产生电能，加热容器底部可远离电磁炉，因此电热部件工作产生的热量难以传递至电磁炉表面，避免电磁炉表面温度过高（50℃以下）而出现烫伤或火灾事故，有效攻克了现有所有电磁炉的表面温度过高和安全隐患大等问题，是电磁炉应用领域的重大突破。
进一步地，本系统还包括与电磁受电线圈2 组成谐振电路的电容器件7；本实施例中的电容器件7 与电磁受电线圈2 并联连接。通过设置电容器件7的容值和/或电磁受电线圈2 的电感值，使系统与电磁炉产生谐振，进而使电磁受电线圈产生的感应电流得到增效，电热部件的功率得到提升，以保证电热部件具备足够的功率加热被加热体。
进一步地，电磁受电线圈2 和电容器件7 分别与加热容器1 之间设置有隔热层4和隔磁层5。具体地，电热部件3、隔热层4、隔磁层5 和电磁受电线圈2 自上而下依次布局；隔热层4 能有效防止热量向下散失，确保热量往上升，使热量到充分利用；隔磁层5 可保证电磁受电线圈2 稳定接收磁场以产生稳定的感应电压和电流；当然，根据产品实际需要，隔热层4 和隔磁层5 也可分别单独设置；为了避免电热部件3 产生的高温影响电容器件7 的正常工作，电容器件7 远离电热部件3 且两者之间有隔热层4，本实施例中，电磁受电线圈2与电容器件7 并排设置。
进一步地，本系统还包括设置于电磁受电线圈2 底部的导磁条16，本实施例中的导磁条16 环形均布的设置六块，且环形均布在电磁受电线圈2 面向加热容器1 的侧面上；导磁条16 可以增加电磁受电线圈2 的电感量，同时改变电磁受电线圈2 面向加热容器1一侧电磁场的外形，使更多的能量集中在面向加热容器1 一侧，起到聚集磁能的作用，因此可进一步使电磁受电线圈2 产生的感应电流得到增效，电热部件3 的功率得到提升，以保证电热部件3 具备足够的功率加热被加热体。
进一步地，本系统还包括设置于加热容器1 上的低压负载电路；低压负载电路包括低压负载部件19、用于实现无线供电的无线低压电路A4；无线低压电路A4 包括利用电磁感应原理产生感应电流的电磁接收线圈18，低压负载部件19 电路连接电磁接收线圈18、以获得电磁接收线圈18 产生的感应电流。本实施例中的负载部件19 可以是起到装饰和/或指示作用的发光体、也可以是起到散热作用的散热风扇等其他低压负载元器件，以加热容器1 上的功能，有效完善本电磁加热系统的功能。
进一步地，本系统还包括接入电热部件3 与电磁受电线圈2 之间电路的蒸汽温控器11 和防干烧温控器12，通过设置温控器使加热容器1 的加热温度可控制在50℃-270℃之间，对于蒸汽温控器11 响应温度可以是100℃，对于防干烧温控器12 响应温度可以是200℃以上；蒸汽温控器11 常态下处于闭合状态，被加热体达到或超过设定温度时进入打开状态，使无线供电电路A1 断路，根据产品的实际需要，蒸汽温控器11 可以用热敏开关代替；防干烧温控器12 常态下处于闭合状态，干烧时进入打开状态，使无线供电电路A1 断路。通过设置各种温控器，有效的监测加热容器1 的受热情况，当加热容器1 处于干烧状态时，防干烧温控器12 马上响应以切断电磁受电线圈2 与电热部件3 之间的电路，进而有效避免干烧，大大提升了使用安全性，有效攻克了现有所有电磁炉存在的干烧缺陷，是电磁炉应用领域的重大突破。
进一步地，本系统还包括防止电路电压过高而击穿负载的压敏电阻17，压敏电阻17 与电热部件3 并联连接。
进一步地，本实施例涉及的加热容器1 由非金属材料制成，如：玻璃、水晶、陶瓷等；除此以外，加热容器1 还可以由无害金属材料制成，如：银材、不锈钢、钛金属等。本实施例涉及的电热部件3 为发热丝发热模块或石墨烯发热模块，该电热部件3 设置于加热容器1 底部。
进一步地，本实施例中的加热容器1 为烧水壶。
第二实施例
参见图4，本实施例涉及的通用性电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：无线供电电路A1 还包括用于匹配电磁供电功率的适配开关6；适配开关6 电路连接在电热部件3 与电磁受电线圈2 之间。通过对适配开关6 的应用，可设置接入电路的线圈圈数，进而调整其功率，通过功率调整使本电磁加热系统可适配市面上大部分现有的电磁炉，无需配套特定的底座，提高通用性和实用性。
进一步地，电磁受电线圈2 由若干依次电性导通的线圈体201 组成，若干线圈体201 内外布局；适配开关6 包括电路连接电热部件3 的固定触点601、两个以上电路连接不同线圈体201 的适配触点602、以及电连接固定触点601 的开关活动件603，本实施例以四个适配触点602 进行展示；在用户的选择性操作下，固定触点601 通过开关活动件603 与不同的适配触点602导通，以控制接入电路的线圈体201 数量，进而适应不同功率的电磁炉。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第三实施例
参见图5，本实施例涉及的通用性电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：电加热电路还包括用于实现有线供电的有线供电电路A2、以及用于切换无线供电模式或有线供电模式的切换开关A3；无线供电电路A1 和有线供电电路A2 分别通过切换开关A3 电路连接电热部件3，以切换由无线供电电路A1 供电或由有线供电电路A2 供电。蒸汽温控器11常态下处于闭合状态，被加热体达到或超过设定温度时进入打开状态，使无线供电电路A1和有线供电电路A2 断路；防干烧温控器12 常态下处于闭合状态，干烧时进入打开状态，使无线供电电路A1 和有线供电电路A2 断路。为了进一步满足不同的使用需求，本电磁加热系统可增设有线供电电路，通过接电部件可直接从城市用电或蓄电池等获得所需电能，进而为电热部件供给电能；为了避免无线供电电路与有线供电电路相互干涉影响，设置有用于切换工作模式的切换开关，通过对切换开关的控制，使电热部件可通过无线供电模式或有线供电模式工作，进而满足不同用户的需求，且可适应不同使用环境，克服不同条件限制，使本电磁加热系统通用性好，适应性强，用户使用体验好。
进一步地，有线供电电路A2 的输入端有线连接城市用电、输出端通过切换开关A3电路连接电热部件3；有线供电电路A2 包括用于电路连接城市用电的接电部件9、以及手动或电动导通有线供电电路A2 的有线供电开关10；本实施例中的接电部件9 为用于连接导电线材（如：电源线）的接电端口。当用户通过切换开关A3 使电磁加热系统的工作模式切换至有线供电模式时，通过接电部件9 电路连接城市用电，最后手动或电动操作有线供电开关10 即可使有线供电电路A2 导通，电热部件3 得电工作。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第四实施例
参见图6，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的电热部件3 为设置于加热容器1 内腔的光波发热模块。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第五实施例
参见图7，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的加热容器1 为火锅；本实施例中，由于火锅需要持续加热，所以蒸汽温控器11 可取消，防干烧温控器12 的响应温度可设定为200℃以上。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第六实施例
参见图8，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的加热容器1 为电饭锅；本实施例中，由于电饭锅需要持续加热，所以蒸汽温控器11 可取消，防干烧温控器12 的响应温度可设定为200℃以上。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第七实施例
参见图9，本实施涉及的电磁加热系统不同于第三实施例之处在于：电磁加热系统还包括用于电气连接城市用电的接电底座14，接电底座14 上设置有下耦合器15；接电部件9 为与下耦合器15 配合的上耦合器13。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第八实施例
参见图10，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的加热容器1 为烧烤盘；本实施例中，由于烧烤盘需要高温加热食材，所以蒸汽温控器11可取消，防干烧温控器12 的响应温度设定200℃以上。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第九实施例
参见图11，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的加热容器1 为炒菜锅；本实施例中，由于炒菜锅需要高温加热食材，所以蒸汽温控器11可取消，防干烧温控器12 的响应温度设定200℃以上。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
第十实施例
参见图12，本实施涉及的电磁加热系统不同于第一实施例之处在于：本实施例中的加热容器1 为搅拌杯，该搅拌杯应用于具备加热功能的破壁机上。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细分析说明。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
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