一种加热线圈及加热装置

技术领域

本发明涉及加热线圈技术领域，具体是一种冷却效果好的加热线圈及加热装置。

背景技术

线圈一般呈螺旋状，将螺旋状的线圈套在金属工件外部，并对线圈通电后，根据电磁感应原理，会快速对金属工件升温，例如在轧制金属的螺旋翅片管时，为方便后续螺旋翅片管的轧制成型，线圈会间歇性的工作；

众所周知，线圈在加热金属工件时，自身的温度较高，线圈的热阻较大，不仅浪费电能，而且会降低使用寿命，为此对线圈进行风冷或水冷是非常有必要的；

例如中国发明专利CN107567126B公开了一种带有自动冷却效果的电磁加热线圈，线圈本体为金属中空管，空气从该线圈的一端进入，另一端排出，从而吸收线圈的热量，提高冷却效果；

又例如，中国发明专利CN113993238A涉及一种高频加热感应线圈，感应线圈本体为双回并行管路绕制的感应线圈管路，并行管路在末端11相互连通，并行管路首端分别设置有进接口12和出接口13，加热时感应线圈本体缠绕在被加热物体上，感应线圈本体受热，感应线圈管路内部的工质吸收热量，工质受热膨胀后进入到散热器中进行散热冷却，通过感应线圈管路与散热器管路的贯通进行自动循环的散热；

但是，上述风冷和水冷的方式都存在这线圈冷却效果差的问题，冷却介质(空气或液体)从线圈的一端输入温度较低，此时冷却效果最佳，随着冷却介质在线圈内流动，冷却介质与线圈的充分热交换后，冷却介质的自身温度之间提高，当达到线圈的后半螺旋段时，冷却介质的吸热能力大幅度下降，无法有效的对整个螺旋状的线圈充分冷却，当然，最终排出线圈的冷却介质温度也比较高，为此我们提供一种冷却效果好的加热线圈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热线圈及加热装置，旨在解决现有技术中输送至加热线圈末端的冷却介质温度较高，加热线圈冷却效果差的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种加热线圈，包括线圈本体，该线圈本体被构造为双回并行管路绕制的金属感应线圈管路，并具有并行的第一螺旋段、与第一螺旋段一体成型的第二螺旋段以及连接该第一螺旋段和第二螺旋段的弯折段，所述第一螺旋段远离弯折段的一端设置有第一出口，所述弯折段设置有第一进口，供冷却工质从该第一进口输入，并从第一出口输出；所述第二螺旋段远离弯折段的一端设置有第二出口，所述弯折段设置有第二进口，供冷却工质从第二进口输入，并从第二出口输出。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一螺旋段通过弯折段与第二螺旋段连通。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一进口连接有第一连接管，所述进口连接有第二连接管。

本发明的进一步的技术方案为，邻近所述第一出口的位置连接有第一导电片，邻近所述第二出口的位置连接有第二导电片。

本发明的进一步的技术方案为，通过所述线圈本体的冷却介质为空气或水。

本发明的进一步的技术方案为，所述线圈是铜的。

本发明的进一步的技术方案为，所述线圈本体的截面为圆形或方形。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一螺旋段的直径与第二螺旋段的直径相同。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一螺旋段的直径大于第二螺旋段的直径。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一螺旋段布置在第二螺旋段的螺旋外部并至少部分覆盖第二螺旋段。

本发明的进一步的技术方案为，所述第一螺旋段与第二螺旋段不接触。

本发明的进一步的技术方案为，所述线圈本体具有外绝缘层，且第一螺旋段与第二螺旋段接触或不接触。

一种加热装置，该加热装置包括上述任一项所述的加热线圈。

本发明的有益效果是：

将冷却介质分别从线圈本体的第一进口和第二进口输入，通过第一进口输入的冷却介质从第一出口输出，通过第二进口输入的冷却介质从第二出口输出，从而缩短了冷却介质通过线圈本体的路径，提高线圈本体的冷却效果，最终排出至线圈本体外部的冷却介质温度降低。

附图说明

图1是本发明的加热线圈的第一实施例的立体结构示意图；

图2是本发明的加热线圈的第一实施例的另一立体结构示意图；

图3是本发明的加热线圈的第一实施例的再一立体结构示意图；

图4是本发明的加热线圈的第二实施例的立体结构示意图；

图5是本发明的加热线圈的第二实施例的另一立体结构示意图；

图6是本发明的加热线圈的第二实施例的侧视结构示意图；

图7是本发明的加热线圈的第三实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

参考图1至图3为本发明的第一实施例，电磁感应加热线圈，包括线圈本体1，线圈本体1为双回并行管路绕制的金属感应线圈管路，并具有并行的第一螺旋段11和与第一螺旋段11一体成型的第二螺旋段12，第一螺旋段11和第二螺旋段12在弯折段13相互连通，线圈本体1的两端分别为第一出口11a和第二出口12a，弯折段13上设置有第一进口11b和第二进口12b，也就是说，第一出口11a、第二出口12a、第一进口11b以及第二进口12b均是相互连通的，需要强调的是：第一螺旋段11和第二螺旋段12在弯折段13处也可以是不连通，从而将第一进口11b和第二进口12b分隔开。

其中线圈本体1是金属中空管状的，其截面可以呈圆形、方形等各种形状，加热线圈可以采用高频或中频加热方式对金属工件进行加热，第一进口11b处通过焊接的方式固定有第一连接管16，第二进口12b处通过焊接的方式固定有第二连接管17，邻近第一出口11a的位置焊接有第一导电片20，邻近第二出口12a的位置焊接有第二导电片30，以便将第一导电片20和第二导电片30分别连接在电路的正负极。

工作时，当高频或低频交流电通过线圈本体1时，会产生围绕线圈本体1的变交磁场，将金属工件防止在线圈本体1内，由于工件属于导体，磁场穿过线圈本体1内的工件产生感应电流，形成闭合回路，即形成涡流，当涡流在金属工件流动时，工件内部电子非常活跃，导致摩擦升温，即导体会快速被加热。

冷却时，将金属工件插入至线圈本体1的内部，通过电磁感应原理对金属工件进行升温，对线圈本体1冷却时，将气态或液态的冷却介质(水或空气)分别从第一进口11b和第二进口12b输入，通过第一进口11b输入的冷却介质从第一出口11a输出，通过第二进口12b输入的冷却介质从第二出口12a输出，从而缩短了冷却介质通过线圈本体1的路径，提高线圈本体1的冷却效果，最终排出至线圈本体1外部的冷却介质温度降低。

本实施例中，第一螺旋段11和第二螺旋段12的直径基本一致。

参考图4图6为本发明的第二实施例，区别在于，本实施例中，第一螺旋段11和第二螺旋段12的直径不同，螺旋方向一致；第一螺旋段11的直径大于第二螺旋段12的直径，并且第一螺旋段11布置在第二螺旋段12的螺旋外部，第一螺旋段至少部分覆盖第二螺旋段，具体解释为，从线圈本体1的侧视图来看，第一螺旋段11能够部分或完全覆盖第二螺旋段12；其他结构基本一致，本实施例的优势在于：可以大大的缩短整个加热线圈的长度，并且提高对金属工件的加热效率。

需要指出的是：以上线圈本体1两个实施例中的第一螺旋段11和第二螺旋段12可以相互不接触，也可以是部分或完全接触，当第一螺旋段11与第二螺旋段12至少部分接触时，线圈本体1需设置外绝缘层(图中未示出)。

参考图7，为电磁感应加热线圈的第三实施例，与第二实施例相同点在于，第一螺旋段11和第二螺旋段12的直径不同，第一螺旋段11的直径大于第二螺旋段12的直径，并且第一螺旋段11布置在第二螺旋段12的螺旋外部，第一螺旋段至少部分覆盖第二螺旋段；

不同之处在于：第一螺旋段11和第二螺旋段12的螺旋方向不同，第一螺旋段11为正螺旋方向，第二螺旋段12为反螺旋方向；第一螺旋段11的尾部具有第一接触段111，第二螺旋段12具有第二接触段121，第一接触段111和第二接触段121的一端朝向基本相同，并且第一接触段111与第二接触段121部分连为一体；本实施例也可以大大的缩短整个加热线圈的长度，并且提高对金属工件的加热效率。

本发明还提供一种加热装置，包括上述的线圈本体1。