真空保溫磚結(jié)構(gòu)及真空保溫裝置和工頻感應(yīng)電爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了真空保溫磚結(jié)構(gòu)及真空保溫裝置和工頻感應(yīng)電爐，真空保溫磚結(jié)構(gòu)，包括由板材圍設(shè)而成的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有密封空腔，所述密封空腔內(nèi)設(shè)有若干個(gè)位于殼體的第一側(cè)面和殼體的第二側(cè)面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設(shè)有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設(shè)有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設(shè)有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。本發(fā)明采用空芯的殼體做成保溫磚結(jié)構(gòu)，降低成本，并減少熱量的散失，采用薄板材結(jié)構(gòu)，并利用絕緣芯子提高保溫磚結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。加于加熱爐時(shí)，爐膛內(nèi)不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。
【專利說明】真空保溫磚結(jié)構(gòu)及真空保溫裝置和工頻感應(yīng)電爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保溫結(jié)構(gòu)，更具體地說是指一種真空保溫磚結(jié)構(gòu)及真空保溫裝置和工頻感應(yīng)電爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在各種加熱設(shè)備中，都會(huì)采用保溫層進(jìn)行隔熱。而保溫層的外周則是采用普通的金屬材料進(jìn)行包圍而成的殼體。由于保溫層的隔熱也只是延遲了熱量的散熱速度，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間工作的加熱爐，其保溫層外周的殼體也會(huì)具有較高的溫度，高溫的殼體與空氣進(jìn)行熱交換，進(jìn)而將加熱爐內(nèi)的熱量散發(fā)出去，造成加熱爐的熱量損失。
[0003]因此，有必要開發(fā)出新的保溫結(jié)構(gòu)，用于加熱爐的外殼，減少熱量的散失，提高加熱爐的熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種真空保溫磚結(jié)構(gòu)及真空保溫裝置和工頻感應(yīng)電爐。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]真空保溫磚結(jié)構(gòu)，包括由板材圍設(shè)而成的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有密封空腔,所述密封空腔內(nèi)設(shè)有若干個(gè)位于殼體的第一側(cè)面和殼體的第二側(cè)面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設(shè)有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設(shè)有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設(shè)有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。
[0007]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述的第一側(cè)面為近于發(fā)熱源的受熱側(cè)面，第二側(cè)面為遠(yuǎn)于發(fā)熱源的散熱側(cè)面；所述的錐形頂子的尖部止抵于受熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)；所述金屬底座固定于散熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)。
[0008]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述的板材為不銹鋼板，所述的金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。
[0009]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述的殼體設(shè)有真空接口。
[0010]一種真空保溫裝置，包括真空設(shè)備，還包括與真空設(shè)備管路連接的若干個(gè)如前所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)；所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)通過設(shè)有的真空管依次管路聯(lián)接。
[0011]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述真空保溫磚結(jié)構(gòu)的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器，還包括與真空傳感器、真空設(shè)備電性連接的控制電路。
[0012]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述若干個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)圍成一個(gè)保溫外殼。
[0013]一種工頻感應(yīng)電爐，包括爐體，所述的爐體設(shè)有用于熔化金屬的爐膛，所述爐膛的底部設(shè)有熔溝，所述的熔溝內(nèi)設(shè)有加熱線圈；所述爐體的四周包括保溫層和包覆于保溫層外周的保溫外殼，所述的保溫外殼由若干個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0014]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述的保溫外殼包括設(shè)于爐體四周的環(huán)形保溫殼和設(shè)于熔溝下方的保溫底殼。[0015]其進(jìn)一步技術(shù)方案為:還包括爐蓋，所述的爐蓋設(shè)有保溫層和設(shè)于保溫層四周的保溫蓋體，所述的保溫蓋體由至少一個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本發(fā)明采用空芯的板狀殼體做成保溫磚結(jié)構(gòu)，能降低成本，并減少熱量的散失，并利用絕緣芯子提高保溫磚結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。加于加熱爐時(shí)，爐膛內(nèi)不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火結(jié)構(gòu)層的剛度和密度；保溫磚之間采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。用于工頻感應(yīng)電爐時(shí)，保溫板(即保溫磚)采用不銹鋼板制成，向銅水面(即近于發(fā)熱源的表面)拋光或電鍍，以保證表面光潔，可以反射熱紅外等光波；反面(即保溫磚與空氣接觸的表面)采用粗糙表面，有利吸光吸熱。
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明真空保溫磚結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例一的平面示意圖；
[0019]圖2為圖1的俯視剖視圖；
[0020]圖3為圖1實(shí)施例中的絕緣芯子的中心剖視圖；
[0021]圖4為本發(fā)明真空保溫磚結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例二的剖視圖(弧形結(jié)構(gòu))；
[0022]圖5為本發(fā)明真空保溫磚結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例三的局部剖視圖(絕緣芯子采用兩端固定的結(jié)構(gòu)方式)；
[0023]圖5A為圖5中的A部放大圖及其局部放大圖；
[0024]圖6為本發(fā)明真空保溫裝置具體實(shí)施例的電路和管路示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明工頻感應(yīng)電爐具體實(shí)施例的剖視圖；
[0026]圖8為圖7的俯視圖。
[0027]附圖標(biāo)記
[0028]10真空保溫磚結(jié)構(gòu)100密封空腔
[0029]1A第一側(cè)面 1B第二側(cè)面
[0030]11殼體16真空接口
[0031]18聯(lián)接邊19卡接柱
[0032]191聯(lián)接孔部 192 —字槽
[0033]193凸痕部20絕緣芯子
[0034]21金屬底座 210圓形凹孔
[0035]22絕緣柱23錐形頂子
[0036]230圓形凹孔 231聯(lián)接軸部
[0037]232凸起部80爐體
[0038]81爐膛82熔溝
[0039]83加熱線圈 84保溫層
[0040]85環(huán)形保溫殼 86保溫底殼
[0041]90真空設(shè)備 91真空管
[0042]92真空傳感器 93控制電路
[0043]97單向閥【具體實(shí)施方式】
[0044]為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步介紹和說明，但不局限于此。
[0045]如圖1到圖4所示的具體實(shí)施例，本發(fā)明真空保溫磚結(jié)構(gòu)10，包括由板材圍設(shè)而成的殼體11，殼體11內(nèi)設(shè)有密封空腔100,密封空腔100內(nèi)設(shè)有若干個(gè)位于殼體的第一側(cè)面IOA和殼體的第二側(cè)面IOB之間的絕緣芯子20 ;絕緣芯子20包括依次設(shè)有的金屬底座21、絕緣柱22和錐形頂子23，金屬底座21設(shè)有用于插入絕緣柱22的端部的圓形凹孔210 ;錐形頂子23的底部也設(shè)有用于插入絕緣柱22另一端部的圓形凹孔230。其中，第一側(cè)面IOA為近于發(fā)熱源的受熱側(cè)面，第二側(cè)面IOB為遠(yuǎn)于發(fā)熱源的散熱側(cè)面；錐形頂子23的尖部止抵于受熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)；金屬底座21通過焊接等方式固定于散熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)。本實(shí)施例中，板材為不銹鋼板，金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。殼體11設(shè)有真空接口 16，用于將密封空腔內(nèi)的空氣抽走形成真空。絕緣柱為陶瓷材料，它通過耐高溫的粘接劑與金屬底座、錐形頂子連接。為了讓多個(gè)保溫磚能形成一個(gè)整體，在保溫磚的一個(gè)側(cè)邊設(shè)有聯(lián)接邊18。
[0046]上述實(shí)施例中，錐形頂子的尖部是不固定的，整個(gè)絕緣芯子只是一端固定，當(dāng)保溫磚產(chǎn)品使用較長(zhǎng)時(shí)間之后，粘接劑在高溫下可能失效，而整個(gè)保溫磚在檢修或者重新組裝的過程中，會(huì)釋放真空，此時(shí)，兩個(gè)側(cè)面之間的距離會(huì)發(fā)生較大的變化，可能由于粘接劑的失效，可能導(dǎo)致錐形頂子和/或絕緣柱從金屬底座上脫落，進(jìn)而影響保溫磚的平整度，甚至有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，因此，為了進(jìn)一步解釋這個(gè)問題，可以增加金屬底座、錐形頂子與絕緣柱之間的套合式聯(lián)接長(zhǎng)度，最好能在IOmm以上，當(dāng)絕緣柱長(zhǎng)度為25mm時(shí)，兩端的聯(lián)接長(zhǎng)度各為IOmm,金屬底座、錐形頂子之間的距離為5mm。也可以采用圖5、圖5A所示的實(shí)施結(jié)構(gòu)，即在錐形頂子23的尖部設(shè)有聯(lián)接軸部231，和設(shè)于聯(lián)接軸部231上的倒刺型的凸起部232，在受熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于嵌入聯(lián)接軸部231的卡接柱19(采用與殼體相同的材料)，卡接柱19設(shè)有與聯(lián)接軸部配合的聯(lián)接孔部191，聯(lián)接孔部設(shè)有與凸起部形成卡接關(guān)系的倒刺型的凸痕部193，為了能在卡接時(shí)產(chǎn)生變形量，在凹槽上對(duì)中開設(shè)有一個(gè)一字槽192，以產(chǎn)生過盈配合時(shí)的膨脹變形?？ń又?9在殼體整體焊接之后，先焊接在受熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)。裝配時(shí)，聯(lián)接軸部與聯(lián)接孔部相配合，二者之間采用較小間隙量的間隙配合，凸痕部193和凸起部232的斜面相接觸，未形成卡接聯(lián)接。在完成裝配之后，通過真空設(shè)備，抽取真空，殼體的兩個(gè)側(cè)面向內(nèi)靠攏，絕緣芯子與卡接柱之間進(jìn)一步靠攏，在凸痕部193和凸起部232的斜面產(chǎn)生的斜楔力作用下，卡接柱產(chǎn)生變形，凸起部232滑過凸痕部193，形成卡接式的固定聯(lián)接。為了能產(chǎn)生更大的變形量，凸痕部盡量靠近聯(lián)接孔部的端部。凸起部與凸痕部的過盈量與卡接柱的壁厚、一字槽底部跟凸痕部的距離，以及真空時(shí)，卡接柱所承受的壓力有關(guān),過盈量一般在0.05-0.5mm之間，聯(lián)接孔部的直徑在3_8mm之間。這樣的結(jié)構(gòu)，在裝配之后，產(chǎn)生第一次真空時(shí)，卡接柱就與絕緣芯子實(shí)現(xiàn)可靠的卡接式固定聯(lián)接，在以后的使用過程中，不管粘接劑是否失效，絕緣芯子的兩端都已經(jīng)固定，不會(huì)發(fā)生脫落的情況，提高了保溫磚的使用壽命和可靠性。
[0047]如圖6所示，本發(fā)明一種真空保溫裝置，包括真空設(shè)備90，還包括與真空設(shè)備90管路連接的若干個(gè)如前實(shí)施例所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)10 ;真空保溫磚結(jié)構(gòu)10通過設(shè)有的真空管91依次管路聯(lián)接。真空保溫磚結(jié)構(gòu)10的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器92，還包括與真空傳感器92、真空設(shè)備90電性連接的控制電路93，當(dāng)真空度降低于設(shè)定值時(shí)，控制電路輸出控制信號(hào)，啟動(dòng)真空設(shè)備進(jìn)行工作，真空度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，真空設(shè)備停止工作。由于設(shè)有單向閥97，真空保溫磚的真空度能保持較長(zhǎng)時(shí)間，當(dāng)同一使用單位，這樣的真空保溫裝置有較多時(shí)，可以將真空設(shè)備與真空保溫磚之間采用快拆式聯(lián)接，讓同一真空設(shè)備為多個(gè)真空保溫裝置抽取真空，以節(jié)省采購成本，而真空設(shè)備采用移動(dòng)式支架。其中的若干個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)可以圍成一個(gè)保溫外殼，用于各種需要保溫的高溫設(shè)備，比如加熱爐。
[0048]如圖7至圖8，本發(fā)明一種工頻感應(yīng)電爐，包括爐體80，爐體80設(shè)有用于熔化金屬的爐膛81，爐膛81的底部設(shè)有熔溝82，熔溝82內(nèi)設(shè)有加熱線圈83 ;爐體80的四周包括保溫層84 (又稱為搗打料層)和包覆于保溫層84外周的保溫外殼，保溫外殼由若干個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。保溫外殼包括設(shè)于爐體四周的環(huán)形保溫殼85和設(shè)于熔溝82下方的保溫底殼86。還包括爐蓋(圖中未示出)，爐蓋設(shè)有保溫層和設(shè)于保溫層四周的保溫蓋體，保溫蓋體由至少一個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0049]絕緣芯子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和安裝方法:
[0050]絕緣芯子由底座、絕緣柱身(即絕緣柱)和錐體頂子(即錐形頂子)組成，底座和錐體頂子用不銹鋼車制而成，絕緣柱身用高密度陶瓷燒制而成。底座和柱身之間留有
0.05-0.1Omm間隙，柱身與頂子之間留有0.20-0.30mm間隙。安裝絕緣芯子時(shí)，芯子的中軸線與受力方向一致。安裝時(shí)先將底座焊接于相對(duì)爐膛為外側(cè)的真空保溫磚、板上，然后分別用耐溫玻璃膠將柱身粘在底座上，再將頂子粘在柱身上，連成整體。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，在于日后粘結(jié)劑老化時(shí)，絕緣芯子仍能正常工作。絕緣芯子根據(jù)受力大小和受力轉(zhuǎn)角點(diǎn)，它們之間按80-120mm矩形分布。絕緣芯子安裝后不允許猛力沖擊。
[0051]本發(fā)明工頻感應(yīng)電爐有以下特點(diǎn):
[0052]1.用真空保溫板直接代替工頻感應(yīng)電爐保溫磚；
[0053]2.爐膛內(nèi)不使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；
[0054]3.保溫板采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；
[0055]4.保溫板中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度；
[0056]5.保溫板用不銹鋼板制成，向銅水面拋光或電鍍保證表面光結(jié)，反射熱紅外等光波；
[0057]反面粗糙有利吸光吸熱；
[0058]6.保溫板分三種:其厚度為:爐膛和爐蓋處50-100mm，感應(yīng)體處30_50mm ；
[0059]7.各保溫板采用真空管并接方式，定期進(jìn)行檢測(cè)真空度和真空補(bǔ)償。
[0060]8.每塊保溫板連有一根抽真空管，管上裝有止回閥，連接到抽真空裝置上。
[0061]9.真空度控制在 100-0.08pa。
[0062]于其它實(shí)施例中，保溫磚的殼體也可以采其它的材料，比如鋁材、鍍鋅鐵板，或者耐高溫的復(fù)合材料等。
[0063]綜上所述，本發(fā)明采用空芯的金屬殼體做成保溫磚結(jié)構(gòu)，為了降低成本，并減少熱量的散失，采用薄板材結(jié)構(gòu)，并利用絕緣芯子提高保溫磚結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。加于加熱爐時(shí)，爐膛內(nèi)不需要再使用保溫棉，有利于提高耐火剛度和密度；保溫磚之間采用異型拼接方式，在重要節(jié)面上分塊，并保障伸縮間隙；保溫磚中間采用均布錐型隔熱頂子提高平面剛度。用于工頻感應(yīng)電爐時(shí)，保溫板(即保溫磚)采用不銹鋼板制成，向銅水面(即近于發(fā)熱源的表面)拋光或電鍍，以保證表面光潔，可以反射熱紅外等光波；反面(即保溫磚與空氣接觸的表面)采用粗糙表面，有利吸光吸熱。
[0064]上述僅以實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實(shí)施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的保護(hù)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.真空保溫磚結(jié)構(gòu)，其特征在于包括由板材圍設(shè)而成的殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有密封空腔，所述密封空腔內(nèi)設(shè)有若干個(gè)位于殼體的第一側(cè)面和殼體的第二側(cè)面之間的絕緣芯子；所述的絕緣芯子包括依次設(shè)有的金屬底座、絕緣柱和錐形頂子，金屬底座設(shè)有用于插入絕緣柱的端部的圓形凹孔；錐形頂子的底部也設(shè)有用于插入絕緣柱另一端部的圓形凹孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一側(cè)面為近于發(fā)熱源的受熱側(cè)面，第二側(cè)面為遠(yuǎn)于發(fā)熱源的散熱側(cè)面；所述的錐形頂子的尖部止抵于受熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)；所述金屬底座固定于散熱側(cè)面的內(nèi)側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的板材為不銹鋼板，所述的金屬底座、錐形頂子為不銹鋼金屬件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的殼體設(shè)有真空接口。
5.一種真空保溫裝置，包括真空設(shè)備，其特征在于還包括與真空設(shè)備管路連接的若干個(gè)如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)；所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)通過設(shè)有的真空管依次管路聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空保溫裝置，其特征在于所述真空保溫磚結(jié)構(gòu)的密封空腔還聯(lián)接有真空傳感器，還包括與真空傳感器、真空設(shè)備電性連接的控制電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空保溫裝置，其特征在于所述的若干個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)圍成一個(gè)保溫外殼。
8.—種工頻感應(yīng)電爐，包括爐體，所述的爐體設(shè)有用于熔化金屬的爐膛，所述爐膛的底部設(shè)有熔溝，所述的熔溝內(nèi)設(shè)有加熱線圈；其特征在于所述爐體的四周包括保溫層和包覆于保溫層外周的保溫外殼，所述的保溫外殼由若干個(gè)如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工頻感應(yīng)電爐，其特征在于所述的保溫外殼包括設(shè)于爐體四周的環(huán)形保溫殼和設(shè)于熔溝下方的保溫底殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工頻感應(yīng)電爐，其特征在于還包括爐蓋，所述的爐蓋設(shè)有保溫層和設(shè)于保溫層四周的保溫蓋體，所述的保溫蓋體由至少一個(gè)真空保溫磚結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】F27B14/08GK104034166SQ201410299664
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】陳志佳, 周騰芳, 林偉文 申請(qǐng)人:佛山市承安銅業(yè)有限公司