Электронагревательное устройство

Предлагаемая полезная модель относится к электротехническим устройствам для нагрева преимущественно жидких сред и может быть использована как в промышленности, так и в быту.
Известно электронагревательное устройство, содержащее магнитопровод, на одном стержне которого расположена первичная обмотка, а на другом - вторичная, выполненная в виде короткозамкнутого тороидального, металлического полого витка, по которому протекает нагреваемая жидкость (см. о. с. №1089768, кл. Н 05В 6/10).
Недостаток известного электронагревательного устройства состоит в малой его мощности, так как мала площадь теплоотдающей поверхности трубчатого короткозамкнутого витка.
Известно электронагревательное устройство, содержащее кольцевой магнитопровод, охваченный индукционной первичной обмоткой, и вторичную короткозамкнутую обмотку, выполненную из токопроводящей ленты гребнеобразной формы, концы которой соединены с металлическим стержнем, проходящим через осевое отверстие магнитопровода (патент №2109413, кл. Н 05В 6/10).
Недостаток приведенного  электронагревательного устройства состоит в ограниченности области его использования, то есть только для нагрева воздуха, так как первичная обмотка никак не защищена от воздействия влаги. А при работе с воздухом первичная обмотка подвержена нагреву, так как она греется не только проходящим по ее виткам током, но и от близко расположенных впадин ленты и сердечника, проходящего через осевое отверстие магнитопровода, и по которому проходит большой ток короткозамкнутой обмотки.
За прототип авторами принято электронагревательное устройство, содержащее замкнутый магнитопровод с индукционной первичной обмоткой размещенные внутри кольцеобразной короткозамкнутой камеры (см. патент США №3440384, кл. Н 05В 5/08). Так как магнитопровод с первичной обмоткой размещены внутри герметичной кольцеобразной камеры, то при работе происходит съем тепла только с её наружной поверхности. Одновременно камера является элементом защиты обмотки от воздействия нагреваемой жидкости.
Основной недостаток устройства по прототипу-это недостаточная площадь излучающей поверхности, так как съём тепла происходит только с внешней поверхности камеры. Также недостатком является и невозможность создания высоких температур на стенках камеры, так как будет подвергаться перегреву обмотка. Все это можно объединить одним недостатком - недостаточная мощность нагрева с помощью электронагревательного устройства по прототипу.
Задача предлагаемой полезной модели – увеличить мощность нагрева. Поставленная задача в известном электронагревательном устройстве, содержащем замкнутый магнитопровод с индукционной первичной обмоткой, размещенные внутри вторичной обмотки в виде кольцеобразной короткозамкнутой камеры, достигается тем, что кольцеобразная камера помещена внутри второй кольцеобразной короткозамкнутой камеры, внутренние цилиндрические части которых совмещены, а внешняя цилиндрическая часть второй камеры выполнена перфорированной.
В результате решения поставленной задачи получен технический результат, заключающийся в увеличенных мощности нагрева за счет увеличения площади теплообменной поверхности и температуры этой поверхности.
На предлагаемом чертеже показан вариант исполнения предлагаемой полезной модели.
Предлагаемое электронагревательное устройство содержит замкнутый магнитопровод 1 с индукционной первичной обмоткой 2, размещенные внутри вторичной обмотки в виде кольцеобразной замкнутой камеры 3, помещенной внутри второй кольцеобразной камеры 4, внутренние цилиндрические части 5 которых совмещены, а внешняя цилиндрическая часть 6 выполнена с перфорацией 7.
Работает устройство следующим образом.
При подаче переменного напряжения в обмотку 2 по её виткам начинает проходить ток, который создает магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу 1, который в свою очередь на концах внутренней цилиндрической части 5, являющейся вторичной обмоткой, наводит ЭДС. Эта ЭДС замыкается на корпусы  кольцеобразных камер 3 и 4,  и последние нагреваются проходящим по ним током. Но основной съем тепла теперь будет происходить с поверхности камеры 4. Во-первых, поверхность камеры 4 значительно больше поверхности камеры 3. Во-вторых, съем тепла происходит с обеих поверхностей стенок камеры 4. В-третьих, выбирая металл стенок камеры 4 и их толщину, можно получить значительные величины проходящих по ним токов и увеличить температуру стенок второй камеры. Теперь главное назначение камеры 3 – это защита обмотки 2 от воздействия нагреваемой жидкости. Её теперь желательно изготовить из металла как можно с более высоким удельным электрическим сопротивлением, т.е. из нержавеющей стали типа 12Х18Н12Т, у которой величина удельного электрического сопротивления приближается к нихрому.
Предлагаемое электронагревательное устройство имеет еще одно важное преимущество: при неизменных габаритах камеры 3, параметрах обмотки 2 и магнитопровода 1 можно изменением параметров стенок камеры 4 получить с устройства разные мощности. При этом нагрев стенок камеры 3 изменяется мало, так как вся тепловая нагрузка приходится на вторую камеру 4. Камера 4 не обязательно должна быть цилиндрической, она может быть овальной или вытянутой в ту или иную сторону, внешняя цилиндрическая часть может быть выполнена в виде перемычек, соединяющих её торцевые части.