CN101737939B - 嵌入式回路加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种嵌入式回路加热装置(100)，包括：壳体(102)；控制单元(104)，密封在壳体(102)内；以及加热单元(106)；该加热单元的一部分位于壳体外部，在控制单元的控制下进行加热或停止加热。本发明实现了高效率的对回路进行加热并使回路具有很高的洁净度，同时达到便于嵌入回路中的目的。

Description

嵌入式回路加热装置

技术领域

本发明涉及一种嵌入式回路加热装置。 

背景技术

生活中，有时需要用到不是常温而是在一定温度内的空气或用水，所以当空气和用水通过传输管道中的一些环节时，对其进行加热是必要的。加热有两种方式，一种是隔离式电加热法，它采用加热管、导电膜、及各种陶瓷发热装置，它有热效率低的缺点，但是被加热物质能保持很好的洁净度。第二种是裸电式加热方法，它的热效率高，但同时也使被加热物质受到污染，而且加热时的控制难度大，所以限制了此方法的应用。 

发明内容

本发明旨在提供一种既有较高的加热效率又能保证被加热物质的洁净度的便于嵌入回路中的嵌入式回路加热装置。 

根据本发明的一个方面，提供了一种嵌入式回路加热装置，包括：壳体；控制单元，密封在壳体内；以及加热单元；该加热单元的一部分位于壳体外部，在控制单元的控制下进行加热或停止加热。 

优选地，加热单元是加热线。 

其中，控制单元包括：检测元件，用于实时检测回路中的温度；继电器，用于根据检测元件的检测结果来控制加热单元的电源的接通或断开；以及插座，固定在壳体的上部，用于通过其为加热单元、检测元件、以及继电器提供电源的接线端子。 

其中，控制单元进一步包括：电路板，用于电和机械连接插座、加热单元、继电器以及检测元件。 

其中，控制单元进一步包括：多个连接件，用于将检测元件、继电器、插座以及加热单元固定至电路板。 

优选地，检测元件、继电器、插座以及加热单元焊接至电路板。 

其中，壳体还包括：通孔，位于壳体上部，用于固定插座，并通过通孔使插座连接到导线；加热孔，位于壳体表面上，用于通过其将加热单元连接到控制单元；以及底座，位于壳体底部，用于密封壳体。 

优选地，插座是四孔插座，四孔插座的上部带有螺纹，通过其与螺母配合固定至壳体。 

其中，插座还用于在位于嵌入式回路加热装置外部的控制器和继电器之间提供信号传送通道。 

优选地，底座进一步包括：密封圈，设置于底座与壳体连接处，用于密封壳体；以及防水硅胶，用于填充并密封加热孔与加热单元之间的空隙，并密封插座的接线端与壳体之间的空隙。 

其中，壳体和底座形成为密封的空间，并且检测元件、继电器、电路板、以及插座从下至上地安置在底座上。

本发明有益效果如下： 

1.根据本发明的嵌入式回路加热装置将加热线嵌入回路中，通过加热线对整个回路加热，具有很高的效率； 

2.根据本发明的嵌入式回路加热装置将加热线嵌入回路中，并使加热线与被加热物质相隔离，从而具有很高的洁净度；以及 

3.根据本发明的嵌入式回路加热装置中的控制单元设置在壳体中，从而便于嵌入回路中。 

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是根据本发明实施例的嵌入式回路加热装置的方框图； 

图2是根据本发明实施例的图1所示的嵌入式回路加热装置的电路连接原理图； 

图3是根据本发明实施例的图1所示的嵌入式回路加热装置的电路连接图；以及 

图4是根据图3所示的电路连接图的嵌入式回路加热装置的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。全文中，相同参考标号表示相同装置。 

图1是根据本发明实施例的嵌入式回路加热装置100的方框图。 

本发明的嵌入式回路加热装置具体可以设置于诸如呼吸机、麻醉机等的气体回路中。为了保证气体温度与病人体温相适应，需要对气体回路中的气体进行加热并进行温度控制。 

参照图1，根据本发明实施例的嵌入式回路加热装置100包括：壳体102；控制单元104，密封在壳体102内；以及加热单元106。该加热单元106的一部分位于壳体102外部，在控制单元104的控制下进行加热或停止加热。 

加热单元106可以是加热线，沿回路布置，并嵌入到金属基板(未示出)中。回路的至少一部分位于金属基板中。通过对金属基板进行凹陷以形成加热线槽，加热线106则可嵌入并封闭于沿加热线106走向的加热线槽中，通过对金属基板的加热而实现高效率地对回路中气体的加热。控制单元104整体封装在壳体102中，使得嵌入式回路加热装置100的除加热线(已封闭于加热线槽中)以外的部分构成一个紧凑部分，该紧凑部分也封装于金属基板上的一个凹部内。 

由于整个嵌入式回路加热装置100都不与回路气体直接接触，因而可以保证气体的洁净度。 

控制单元104包括：检测元件，用于实时检测回路中的温度；继电器，用于根据检测元件的检测结果来控制加热单元的电源的接 通或断开；以及插座，固定在壳体的上部，用于通过其为加热单元、检测元件、以及继电器提供电源的接线端子。 

控制单元104进一步包括：电路板，用于电和机械连接插座、加热单元106、继电器以及检测元件。 

控制单元104进一步包括：多个连接件，用于将检测元件、继电器、插座以及加热单元106固定至电路板。 

检测元件、继电器、插座以及加热单元106还可以焊接至电路板。 

壳体102还包括：通孔，位于壳体102上部，用于固定插座，并通过通孔使插座连接到导线；加热孔，位于壳体表面上，用于通过其将加热单元106连接到控制单元104；以及底座1022，位于壳体102底部，用于密封壳体102。 

插座可以是四孔插座，并且其上部带有螺纹，通过其与螺母配合固定至壳体102。 

插座还用于在位于嵌入式回路加热装置外部的控制器和继电器之间提供信号传送通道。 

底座1022进一步包括：密封圈，设置于底座1022与壳体102连接处，用于密封壳体102；以及防水硅胶，用于填充并密封加热孔与加热单元106之间的空隙，并密封插座的接线端与壳体102之间的空隙。 

壳体102和底座1022形成为密封的空间，并且检测元件、继电器、电路板、以及插座从下至上地安置在底座1022上。

图2是根据本发明实施例的图1所示的嵌入式回路加热装置的电路连接原理图。 

参照图2，根据本发明实施例的嵌入式回路加热装置通过导线204与电源与控制器202相连接。 

图3是根据本发明实施例的图1所示的嵌入式回路加热装置的电路连接图。 

参照图3，电能通过导线204连接到嵌入式加热装置的四孔插座302，给电路板304供电，此时，检测元件306开始工作，采集回路中的温度。检测元件306采集的温度通过四孔插座302连接导线204传给控制器202进行处理。如果回路中的温度低于控制器202中设置的温度临界值，则电源经电路板304提供到加热单元106。加热单元106按一定的形状嵌入在整个回路中，由电源产生的高温对整个回路进行加热，至此加热功能正常工作；当实时温度等于或大于临界温度值时，控制器202指示继电器308断开到加热单元106的电源以停止对回路的加热。 

在加热过程中，检测元件306实时采集回路中的温度，通过四孔插座302连接导线204传送给控制器202，然后控制器202中的显示元件显示实时反馈的温度值，以实现温度的可知性。 

图4是根据图3所示的电路连接图的嵌入式回路加热装置的连接示意图。 

参照图4，根据本发明实施例的嵌入式回路加热装置400包括：壳体102、控制单元104、以及加热线106。 

控制单元104包括：数字温度传感器306，用于实时检测回路中的温度；温度继电器308，用于根据数字温度传感器306的检测 结果来控制加热线106的电源的接通或断开；四孔插座302，固定在壳体102的上部，用于通过其为加热线106、数字温度传感器306、和温度继电器308提供电源；电路板304，用于电和机械连接四孔插座302、加热线106、温度继电器308以及数字温度传感器306；以及多个紧固螺钉402。 

如图4所示，先将数字温度传感器306安装到底座404上，并以导热硅脂填充空隙；然后将温度继电器308压在数字温度传感器306上，并用两个紧固螺钉402固定；再将四孔插座302焊接到电路板304的相应位置上，并将电路板304穿过温度继电器308，用紧固螺钉402固定；再将加热线106穿过壳体102上的加热孔搭接在电路板304的对应位置上；将加热线106、温度继电器308、数字温度传感器306焊接在电路板304上以使电路板实现其电和机械连接的作用；以及将壳体102套上组装好的器件上，并将四孔插座302上拆下的螺母406拧紧。 

另外，为达到防水的效果，除使用硅胶圈408以外，还需要在四孔插座302和加热线106的出口位置涂上适量的防水硅胶。 

通过以上实施例，本发明实现了高效率的对回路进行加热并使回路具有很高的洁净度，同时便于嵌入回路中的目的。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌入式回路加热装置(100)，其特征在于，还包括：

壳体(102)；

控制单元(104)，密封在所述壳体(102)内，并与所述壳体(102)构成一个紧凑部分，所述紧凑部分封装于金属基板上的凹部内；

加热单元(106)，所述加热单元(106)的一部分位于所述壳体(102)外部，所述加热单元(106)是加热线，且所述加热线不包括在所述紧凑部分内，所述加热线封闭在所述金属基板上凹陷形成的加热线槽内，且所述加热线沿回路布置，在所述控制单元的控制下进行加热或停止加热；

所述嵌入式回路加热装置不与所述回路气体直接接触。

2.根据权利要求1所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述控制单元(104)包括：

检测元件(306)，用于实时检测回路中的温度；

继电器(308)，用于根据所述检测元件(306)的检测结果来控制所述加热单元(106)的电源的接通或断开；以及

插座(302)，固定在所述壳体的上部，用于通过其为所述加热单元、所述检测元件、以及所述继电器提供电源的接线端子。

3.根据权利要求2所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述控制单元(104)进一步包括：

电路板(304)，用于电和机械连接所述插座(302)、所述加热单元(106)、所述继电器(308)以及所述检测元件(306)。

4.根据权利要求3中所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述控制单元(104)进一步包括：

多个连接件，用于将所述检测元件(306)、所述继电器(308)、所述插座(302)以及所述加热单元(106)固定至所述电路板(304)。

5.根据权利要求3所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述检测元件(306)、所述继电器(308)、所述插座(302)以及所述加热单元(106)焊接至所述电路板(304)。

6.根据权利要求2所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述壳体(102)还包括：

通孔，位于所述壳体上部，用于固定所述插座，并通过所述通孔使所述插座连接到导线；

加热孔，位于所述壳体表面上，用于通过其将所述加热单元连接到所述控制单元；以及

底座(1022)，位于所述壳体底部，用于密封所述壳体。

7.根据权利要求2所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述插座(302)是四孔插座，所述四孔插座的上部带有螺纹，通过其与螺母配合固定至所述壳体。

8.根据权利要求2所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述插座(302)还用于在位于所述嵌入式回路加热装置外部的控制器和所述继电器之间提供信号传送通道。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述底座进一步包括：

密封圈，设置于所述底座(1022)与所述壳体(102)连接处，用于密封所述壳体；以及

防水硅胶，用于填充并密封所述加热孔与所述加热单元(106)之间的空隙，并密封所述插座的接线端与所述壳体之间的空隙。

10.根据权利要求9所述的嵌入式回路加热装置，其特征在于，所述壳体(102)和所述底座(1022)形成为密封的空间，并且所述检测元件(306)、所述继电器(308)、所述电路板(304)、以及所述插座(302)从下至上依次安置在所述底座(1022)上。

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