电磁加热搅拌器所属技术领域
本发明涉及到一种可以发热同时又可以搅拌装置,实质上是一种电磁加热搅拌器,它对粉状物(尤其
是牛奶)冲水或者几种液体混合加热搅拌提供了很大的方便.而且结构简单。
技术背景
传统用于冲牛奶加热搅拌器的是:加热和搅拌两个功能是需要不同的模块来实现的,结构复杂,不便
清洗,而且耗能大。
发明内容
为了克服传统加热搅拌器的种种弊端,本发明提供一种电磁加热搅拌器,搅拌的机械能和热能是通过
电磁在同一模块里实现传递转换的。不仅结构简单、安全可靠、清洗方便,而且节能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:采用分体结构,只有在工作时容器才需放置在底座上面,
并通过容器的凹坑和底座凸台来限制容器在底座上移动,当然也可以采用其他方式限制。容器内底部固定
有一根轴,轴上置有可以水平自由旋转的实心、导磁和导电的转子,转子上面固定有用来搅拌的叶轮,不
一定要是叶轮,只要能起到搅拌的其他结构也可以,转子是通过容器的底部的凹坑和底座上表面的凸台的
配合来保证处于定子的磁场范围之内。底座内固定有定子和电路板,定子上的n相绕组和电路板上同样数
量的n组接线端分别用导线连接,n为2或者大于2的整数,最好是等于2或者等于3,电路板的n组接线
端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压,每一组接线端的正弦交流电可以变换频率、幅值、相位,n
组接线端输出的交流电有三种情况,分别是:
(1)同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,任意两组的相位差为π/n,第二组超前第一组π/n,………
第n组超前n-1组π/n;
(2)同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,任意两组的相位差为π/n,第二组滞后第一组π/n,………
第n组滞后第n-1组π/n;
(3)任意一组或者多组有电压输出,剩下的其他几组没有电压输出,有电压输出的接线端如果为两
组以上的则相位角一致。
要实现不同功能时,只要通过改变电路板n组接线端的交流电即可,当电路板n组接线端输出为第一
种情况时,定子即可产生旋转磁场驱动转子转动,同时处在交变的磁场中的转子产生比较大的涡流效应使
其发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计),热量通过旋转的叶轮迅速扩散;当电路板n组
接线端输出为第二种情况时,定子也可产生旋转磁场驱动转子转动,但是旋转的方向改变了,转子同样的
会涡流发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计),热量通过旋转的叶轮迅速扩散;当电路板
n组接线端输出为第三种情况时,定子不产生旋转磁场驱动转子转动,只产生正弦脉动的交变磁场使转子
发热。通过以上定子和转子组成的同一模块可以实现正搅拌、反搅拌、正搅拌加热、反搅拌加热、纯加热
五种基本的功能。
本使用新型的有益效果是:
第一:能量利用率高:因为发热体的转子在容器内底部,工作时是完全浸泡被加热的液体或者液体混合物
里面,热量传递损失大大降低,加上转子是电磁直接驱动,没有间接的机械传动,所以机械损失很小;
第二:结构简单:同一模块实现发热与搅拌,没有机械传动机构;
第三:容器清洗方便、安全可靠:由于使用容器和底座分体的结构,可以单独清洗容器,不至于引起短路
的风险。
附图说明
图1是本发明第一个实施例的电路接线图。
图2是本发明第一个实施例的结构分解图。
图3是本发明第一个实施例的结构装配剖视图。
图4是本发明第一个实施例的定子装配图。
图5是本发明第一个实施例的定子铁芯装配图。
图6是本发明第二个实施例的电路接线图。
图7是本发明第二个实施例的定子装配图。
图中:10.容器,11.凹坑,12.轴,20.底座,21.面壳,22.凸台,23.底壳,30.磁场,31.间隙,32.
厚度,33.中心轴线,40.叶轮,50.转子,51.中心孔,60.定子,61.a线圈,62.b线圈,63.c线圈,64.d
线圈,65.第一相绕组,66.第二相绕组,67.定子铁芯,68.柱子,69.底板,70.电路板,71,第一组接
线端,72.第二组接线端,80.a线圈,81.b线圈,82.c线圈,83.d线圈,84.e线圈,85.f线圈,86.第
一相绕组,87.第二相绕组,88.第三相绕组,89.定子铁芯,90.电路板,91.第一组接线端,92.第二组
接线端,93.第三组接线端
具体实施方式
以下是结合附图和具体的两个实施例来进一步说明本发明。
第一个实施例:
在图1电路接线图中:a线圈(61)、b线圈(62)、c线圈(63)和d线圈(64)是一样的,a线圈
(61)与c线圈(63)串联顺接组成第一相绕组(65)再与电路板(70)的第一组接线端(71)连接,b
线圈(62)与d线圈(64)串联顺接组成第二相绕组(66)再与电路板(70)第二组接线端(72)连接,
其中的串联顺接也可以采用并联顺接的方法。电路板(70)的两组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦
交流电压,每一组接线端的正弦交流电可以变换频率(范围为1Hz到50kHz)、幅值、相位,两组接线端
输出的交流电有三种情况,分别是:
第一种情况:同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,第二组接线端(72)输出相位超前第一组接线
端(71)π/2;
第二种情况:同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,第二组接线端(72)输出相位滞后第一组接线
端(71)π/2;
第三种情况:任意一组有电压输出或者两组都有电压输出,两组接线端同时输出则相位角和频率都一
致,频率范围在50Hz到50kHz。
图2中可以看出主要部件包括:底部带有凹坑(11)和内底部铆接有轴(12)的容器(10)、带凸台
(22)的面壳(21)、底壳(23)、叶轮(40)、带中心孔(51)的转子(50)、a线圈(61)、b线圈(62)、
c线圈(63)、d线圈(64)、定子铁芯(67)、有第一组接线端(71)和第二组接线端(72)的电路板(70)。
其中转子(50)必须为导电导磁(如纯铁、坡莫合金等)的材料制成。
图3中,面壳(21)和底壳(23)组成底座(20)的内部装有定子(60)和电路板(70),定子(60)
固定在凸台(22)内表面的中心,容器(10)内底部中心的轴(12)上装配有紧套叶轮(40)的转子(50),
转子(50)通过中心孔(51)套在轴(12)上可以自由旋转,工作时:容器(10)放在底座(20)上面,
为了使转子(50)处于定子(60)产生的磁场(30)范围内,容器(10)的底部凹坑(11)和面壳(21)
的凸台(22)需要配合到位,配合到位之后,转子(50)和定子(60)之间有一间隙(31),这一间隙(31)
的范围在0.1mm到10mm,但由于容器(10)有一定的壁厚和磁阻的限制,所以间隙(31)的最佳范围在0.3mm
到3mm,另外在转子(50)和定子(60)通磁范围内的容器(10)底部和底座面壳(21)不能有导磁材料构成。
加入需要搅拌的液体或者液体混合物,比如冲牛奶,即可控制底座(20)内部电路板(70)通过两组接线
端给定子(60)供电(供电的三种情况在前面的段有详细说明)。
当电路板(70)两组接线端输出为第一种情况时:定子(60)即可产生旋转磁场驱动转子(50)转动,
同时处在交变的磁场中的转子(50)产生比较大的涡流效应使其发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可
以忽略不计,可以认为是只有旋转),热量通过旋转的叶轮(40)迅速扩散;
当电路板(70)两组接线端输出为第二种情况时:定子(60)也可产生旋转磁场驱动转子(50)转动,
但是旋转的方向改变了,转子(50)同样的会涡流发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计,
可以认为是只有旋转),热量通过旋转的叶轮(40)迅速扩散;
当电路板(70)两组接线端输出为第三种情况时,定子(60)不产生旋转磁场驱动转子(50)转动,
只产生正弦脉动的交变磁场使转子(50)涡流发热。
通过以上可以实现正搅拌、反搅拌、正搅拌加热、反搅拌加热、纯加热五种基本的功能。
图4和图5中是定子(60)及其定子铁芯(67)的装配图,定子铁芯(67)有四个柱子(68),这些
柱子(68)一端是底板(69)连接起来,另一端是开口的,它们均匀分布在以定子铁芯(67)中心轴(33)
为圆心的一圆周上,柱子(68)和底板(69)都是由导磁而且相互绝缘的片材组成,片材的排列应全部顺
着磁场线的方向,根据现有制造工艺,片材的厚度(32)在0.005mm~0.5mm之间,片材材质有坡莫合金片、
硅钢片等,四个柱子(68)依次套有a线圈(61)、b线圈(62)、c线圈(63)和c线圈(64),其中a线圈(61)
和c线圈(63)串联顺接成第一相绕组(65),b线圈(62)和d线圈(64)串联顺接成第二相绕组(66),第一
相绕组(65)和第二相绕组(66)同样均匀分布在以定子铁芯(67)中心轴(33)为圆心的一圆周上。
第二个实施例:
除了供电板(90)和定子与第一个实施例不同外,其他完全一样。
在图6第二个实施例的电路接线图中:a线圈(80)、b线圈(81)、c线圈(82)、d线圈(83)、e线圈(84)
和f线圈(85)是一样的线圈,a线圈(80)与d线圈(63)串联顺接组成第一相绕组(86)再与电路板(90)
的第一组接线端(91)连接;b线圈(81)与e线圈(84)串联顺接组成第二相绕组(87)再与电路板(90)
第二组接线端(92)连接;c线圈(82)与f线圈(85)串联顺接组成第三相绕组(88)再与电路板(90)
第三组接线端(93)连接。电路板(90)的三组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压,每一组接
线端的正弦交流电可以变换频率(范围为1Hz到50kHz)、幅值、相位,三组接线端输出的交流电有三种情
况,分别是:
第一种情况:同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,第二组接线端(92)输出相位超前第一组接线
端(91)π/3;第三组接线端(93)输出相位超前第二组接线端(92)π/3;
第二种情况:同幅值、同频率,频率在1Hz到400Hz,第二组接线端(92)输出相位滞后第一组接线
端(91)π/3;第三组接线端(93)输出相位滞后第二组接线端(92)π/3;
第三种情况:任意一组或者多组有电压输出,剩下的其他几组没有电压输出,有电压输出的接线端如
果为多组则相位角和频率都一致,频率范围在50Hz到50kHz。
图7是第二个实施例的定子装配图,定子铁芯(89)的六个柱子依次套有a线圈(80)、b线圈(81)、c
线圈(82)、d线圈(83)、e线圈(84)和f线圈(85),其中a线圈(80)与d线圈(83)串联顺接组成第一
相绕组(86);b线圈(81)与e线圈(84)串联顺接组成第二相绕组(87);c线圈(82)与f线圈(85)
串联顺接组成第三相绕组(88),这些绕组同样和第一个实施例子一样,需要均匀分布在以定子铁芯中心
轴为圆心的一圆周上。