CN112923559A - 电空间加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电空间加热器。在电空间加热器中，特别是在一种质量相对较低的、便携式、独立式强制循环空气加热器中，固体储热元件可以通过与用于普通输出相同的电加热元件进行加热，允许有效地储热，并在以后提供热量，以延长加热器的有用热量输出。

Description

电空间加热器
技术领域
本发明涉及用于空间加热的电器，特别是强制循环空气加热器。
背景技术
储热装置可以用于电空间加热器中，以便用储存的热量来满足热量需求，以便当例如电价较高时，避免使用电。如果在储热器中充满热量后必须将热量释放多个小时，则需要很高的储热能力，但是，更适量的储热量仍可以在不消耗电力的情况下，允许有效延长加热操作，或者可以在较冷条件下启动加热器时，提供有利的热缓冲。
多种竞争要求影响着用于空间加热的电器的设计。特别是在独立式、便携式加热器的情况下，以及在较小程度上，旨在用于永久性安装的加热器的情况下，需要一种储热装置，该储热装置重量轻，需要很小空间，但仍提供高储热能力。迄今为止，制造商一直无法以具有商业吸引力的价格点的最佳解决方案来满足这一需求。本发明的目的是解决该需求，或更一般来说，提供一种改进的电空间加热器。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种电空间加热器，包括：
壳体；
风扇，其布置成用于将环境空气吸入到壳体中，并从壳体中的空气出口端口吹出空气流；
在壳体中的至少一个电加热元件，其用于加热空气流，以及
设置在空气出口端口中或空气出口端口附近的固体储热元件。
借助于在空气出口端口中或空气出口端口附近的固体储热元件，该固体储热元件可以通过与用于普通输出相同的电加热元件来进行加热，可以有效地储热，并在随后利用电能提供热量，特别是在一种质量相对较低的、便携式、独立式强制循环空气加热器中提供热量。
优选地，在壳体中设置用于限制空气流的管道。
优选地，至少一个电加热元件设置在风扇和空气出口端口之间的管道中。
优选地，至少一个电加热元件是电阻加热元件。
可选地，固体储热元件本身可以形成至少一个电阻加热元件。例如可以将电极布置在固体储热元件的相对端，以允许电流通过固体储热元件。
优选地，固体储热元件包括至少一个穿过其中的、用于使空气通过的开口。
优选地，固体储热元件与空气出口端口的横截面区域基本上共同延伸。
优选地，固体储热元件是有小孔的。
固体储热元件可以是任何合适的固体材料，特别是选自金属、矿物或陶瓷的材料，该材料适合于以至少约200℃的温度水平储热，并且特别是以约400℃的温度水平储热。特别地，矿物材料可以包括水泥、氧化镁或天然石材，例如花岗岩或大理石。
优选地，固体储热元件由陶瓷材料形成。当固体储热元件本身形成电阻加热元件时，材料可以至少部分地导电。
陶瓷可以由碳化硅或氮化铝形成，以使导热率超过碳钢的导热率。
优选地，至少一个加热元件和固体储热元件均横向于空气流延伸。
固体储热元件可以为一件成形。固体储热元件可以为例如立方体或棱柱形，特别是矩形棱柱形的形式。固体储热元件可通过挤压、铸造或印刷形成。
可选地，固体储热元件可凹入在壳体的内部，并且与空气出口端口间隔开。格栅也可以在空气出口端口上方延伸。
可选地，固体储热元件可通过围绕固体储热元件的至少一个绝缘层，与在加热器的外部暴露的表面热分离。绝缘层可以包括例如低导热率的陶瓷材料或真空绝缘层。
优选地，电空间加热器还包括：用于感测固体储热元件的温度并产生温度信号的温度传感器；设置在加热器的外部的照明显示器；以及控制电路，其包括控制器，控制器接收温度信号，并控制照明显示器的操作，以提供温度的视觉指示。
优选地，控制电路具有独立于向至少一个电加热元件提供电力的电路的电力，使得当加热元件关闭时，能够激活视觉显示。
照明显示器可设置在固体储热元件的边界处或与格栅的周边相邻。
照明显示器可以以与感测到的温度成比例的速率闪烁。
可选地，照明显示器包括多个发光器。发光器可被配置为提供两个或以上不同的颜色输出。发光器装置可以响应于指示温度升高或降低的温度信号，依次激活和停用发光器。
可选地，控制电路可以进一步包括环境温度传感器，并且照明显示器指示温度，该温度是环境温度和固体储热元件的温度两者的函数。
控制电路可以进一步包括输入装置，由此，在从输入装置接收到用户输入之后，致动视觉显示。
附图说明
现在将参考附图，通过示例的方式，描述本发明的优选形式，附图中：
图1是根据本发明的加热器的第一实施方式的示意性剖视图。
图2是图1的加热器的空气出口端口的放大图。
图3是根据本发明的加热器的第二实施方式的空气出口端口的放大图。
图4是示出根据本发明的加热器的第三实施方式的主要部件的分解图，以及
图5是图4的风扇/加热器子组件的分解图。
具体实施方式
参照附图的图1和图2，本发明的电风扇加热器10可包括在壳体12的后部的风扇11，以及在壳体12的前部的出口端口13。
高温辐射加热元件14可以设置在通向出口端口13并连接到风扇11的出口的空气管道15中。
壳体12中的进气端口16设置在风扇11的进气侧。
在第一操作模式中，风扇11通过进气端口16吸入空气，并且在空气开始被吹入空气管道15的同时，开始辐射加热元件14的通电。
辐射加热元件14可以是石英管类型，其被加热到大约700℃或以上的高温，并且当经受由风扇11驱动的气流时，释放能量以加热被迫向空气出口13的空气。
固体储热元件17可以设置在空气出口端口13中，并且具有小孔形式，以便当加热元件14和风扇11工作时，快速充入热量。固体储热元件17提供第二模式，在该第二模式中，执行再生加热，从而在流向加热元件14的电流停止之后，允许从加热器继续输出热量。此外，储热元件17可以在加热器启动时提供热缓冲，而当加热元件14循环地打开和关闭时，也调节热量输出。
因此，加热器10以两种模式中的一种模式操作：第一模式，在第一模式中，在向固体储热元件17充热或保持其温度的同时，风扇11和加热元件14同时操作；以及第二模式，在第二模式中，仅使风扇11操作以进行加热，在该第二模式中，热量从固体储热元件17传递到空气。然而，如在需求稍微超过可以单独从固体储热元件17供应的情况下，在第三模式下，加热元件14可以在低温下操作，以补充来自储热元件17的热量。
在第一模式中，加热元件14可通过壳体中的空气出口端口13可见，从而向用户提供了在第二模式和第三模式中不可用的加热器的操作的指示。为了提供加热器的操作的视觉指示，特别是在第二模式和第三模式中，并且优选地在所有三个模式中，加热器可以进一步包括设置在固体储热元件17上的温度传感器20(例如NTC热敏电阻)，温度传感器20用于感测其温度，并产生温度信号；设置在加热器外部的照明显示器21；以及控制电路22，其包括控制器，控制器接收温度信号并控制照明显示器21的操作。
照明显示器21可以包括设置在出口端口13上或邻近出口端口13的发光器(例如LED)的线性阵列。
在使用中，用户可以通过致动用户控制来选择加热器12的工作温度。最初，显示器的所有发光器都关闭。随着空气温度逐渐升高，响应于从传感器20接收到的信号，显示器一端的第一发光器发光。随着空气温度进一步升高，相邻的发光器发光，因此，两个发光器正在工作。该过程继续进行，随着空气温度的升高，每个发光器延长发光阵列的长度，直到所有发光器都在工作。因此，响应于指示温度升高的温度信号，而顺序地激活发光器。相应地，当传感器20指示温度降低时，从显示器的发光部分的一端的发光的发光器被停用。这样，发光的发光器的数量与温度成正比，并且阵列中所有发光器的发光指示固体储热元件17的最高温度。在特别优选的实施方式中，其中出口端口13大致是矩形的，发光显示器21在出口端口13的长边附近延伸，以使被来自出口端口13的气流所引导朝向的用户容易看到。
另外，为了安全起见，由棉束材料制成的绝缘层(未示出)可以覆盖固体储热元件17的用户可能会触摸到的(高温)表面。
在图3所示的加热器110的第二实施方式中，固体储热元件117设置在空气出口端口113相邻的管道15中，并且可以凹入在覆盖空气出口端口113的格栅25的后面。因此，用户不可接近固体储热元件117，因此仍然没有将用户暴露于高表面温度的风险，可以维持较高的储热温度，而无需施加外部绝缘层，例如棉束材料。图3还显示了固体储热元件117的替代配置，其中，加热元件14设置在与固体储热元件117的相对横向侧面之间延伸的通道中。
图4和图5显示了本发明的第三实施方式，并且第三实施方式与图3的第二实施方式的本质不同之处在于，相对于来自加热元件14、由风扇11引起的气流，固体储热元件17位于下游。风扇11可以是子组件30的一部分，在子组件30中，管道15通常还提供结构元件，通过该结构元件可以连接风扇11、加热元件14和固体储热元件17。
前面板31可以与出口组件37配合，以大致上封闭壳体12中的前开口，而进气端口16可以形成在后面板32中，电源33被容纳在后面板32中。风扇11可以是离心型风扇，其包括以圆形阵列彼此平行设置的细长叶片35。管道15的横截面可以大致为矩形，其长轴线平行于叶片35的轴线，并且倾斜以朝着出口组件37升高。与管道15相对应，空气出口端口113可以是矩形。在该实施方式中，空气出口端口113被格栅25覆盖，使得固体储热元件17凹进格栅25的后面。照明显示器21在出口端口113的长边附近延伸。
仅通过示例已描述了本发明的各方面，并且应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明进行修改和添加。

Claims (23)

1.一种电空间加热器，包括：
壳体；
风扇，所述风扇布置成用于将环境空气吸入到所述壳体中，并从所述壳体中的空气出口端口吹出空气流；
在所述壳体中的至少一个电加热元件，用于加热空气流，以及
设置在所述空气出口端口中或所述空气出口端口附近的固体储热元件。
2.根据权利要求1所述的电空间加热器，其中，在所述壳体中设置用于限制空气流的管道。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电空间加热器，其中，所述至少一个电加热元件设置在所述风扇和所述空气出口端口之间的所述管道中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述至少一个电加热元件是电阻加热元件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件包括至少一个穿过其中的、用于使空气通过的开口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件与所述空气出口端口的横截面区域基本上共同延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件是有小孔的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件包括选自金属、矿物或陶瓷的材料，所述材料适合于以至少约200℃的温度水平储热，并且特别是以约400℃的温度水平储热。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件由陶瓷材料形成。
10.根据权利要求9所述的电空间加热器，其中，所述陶瓷可以是碳化硅或氮化铝。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述至少一个加热元件和所述固体储热元件均横向于所述空气流延伸。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件可以为一件成形。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件为立方体或棱柱形，特别是矩形棱柱形的形式。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件通过挤压、铸造或印刷形成。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件凹入在所述壳体的内部，并且与所述空气出口端口间隔开。
16.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，格栅在所述空气出口端口上方延伸。
17.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述固体储热元件通过围绕所述固体储热元件的至少一个绝缘层，与在所述加热器的外部暴露的表面热分离。
18.根据前述权利要求中任一项所述的电空间加热器，其中，所述电空间加热器还包括：用于感测所述固体储热元件的温度并产生温度信号的温度传感器；设置在所述加热器的外部的照明显示器；以及控制电路，所述控制电路包括控制器，所述控制器接收所述温度信号，并控制所述照明显示器的操作，以提供温度的视觉指示。
19.根据权利要求18所述的电空间加热器，其中，所述控制电路具有独立于向所述至少一个电加热元件提供电力的电路的电力，使得当所述加热元件关闭时，能够激活所述视觉显示。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的电空间加热器，其中，所述照明显示器设置在所述固体储热元件的边界处或与所述格栅的周边相邻。
21.根据权利要求18至权利要求20中任一项所述的电空间加热器，其中，所述照明显示器包括多个发光器。
22.根据权利要求18至权利要求21中任一项所述的电空间加热器，其中，所述发光器被配置为提供两个或以上不同的颜色输出。
23.根据权利要求18至权利要求22中任一项所述的空间加热器，其中，响应于指示温度升高或降低的温度信号，依次激活和停用所述发光器。
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