CN101737947B - 应用于大功率风管机的电加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种应用于大功率风管机的电加热系统，其电加热带采用了正温度系数热敏电阻材质，其通过检测出风口温度和室内温度，并设定低加热模式、高加热模式可以根据监测的温度选用相适应的加热模式。本发明可以根据实际情况选用不同的温度进行电加热，提高电加热的使用效率，避免资源浪费，提高制热效率，并增加了对多个温度系数的监测，采取有效控制，避免安全事故的发生。

Description

应用于大功率风管机的电加热系统

技术领域

本发明属于供热系统领域，涉及电加热系统。 

背景技术

目前的大功率风管机由于末端风道设计较长，送风效果不理想；而且本身制热功率不高，所以制热温度提高较慢，制热时间长，导致风管机制热效果差。另外，电加热由于温度高、耗能大，有一定的安全隐患。 

如图1～图2所示，其包括风管机本体11电加热支架12、隔离网13、出风口14、电加热模块15、控制模块16， 

电加热模块15有两组，与控制模块16之间通过继电器17连接，并由继电器17控制导通与断开，电加热模块15包括熔断器41、电加热42、感温器43。其工作方式如下： 

1、电加热启动： 

当满足电加热条件时，控制模块16发出控制信号，继电器17闭合，两组电加热模块15的电加热42同时开始工作。 

2、电加热工作时的保护： 

如果某一组中电加热42温度过高，超过这一组的感温器43保护温度，那么感温器43断开，该组电加热停止工作，而另一组电加热42则继续工作。 

在电加热工作时，如果某一组中电加热42发生短路，那么熔断器41熔断，该组电加热停止工作，而另一路电加热42则继续工作。 

3、电加热关闭： 

当不满足电加热启动条件时，控制模块16发出控制信号，继电器17断开，两组电加热模块15的电加热42同时停止工作。 

现有出风口的电加热只有一档制热(即打开和关闭)，无法根据实际温度情况进行加热温度调节，电加热使用效率不高；如出现感温器或是熔断器的保护，只是一组电加热不工作，另一组仍然继续工作，则导致制热效率不高。 

另外，目前市场上使用的大多数电加热都是SUS(Steel Use Stainless不锈钢)材质的，该材质工作温度高(约600℃)，且工作使用越长，则温度越高， 工作温度将会超过600℃，难以控制，所以有较大的安全隐患。其温度示意曲线如图3所示。 

所以有必要设计一种风管机的电加热，可以缩短制热时间，提高制热效果；并采取有效的开关控制，以保证电加热的安全、高效使用，从而达到安全、节能。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于大功率风管机的电加热系统，可以更好的调节加热温度，提高电加热的使用效率；并增加了对多个温度系数的控制，提供多档加热模式，提高制热效率。 

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是： 

一种应用于大功率风管机的电加热系统，包括风管机本体、电加热支架、隔离网、出风口、电加热模块、控制模块，该电加热模块由通过继电器与控制模块相连并由控制模块进行控制，其中第一、第二继电器并联并通过两个串联的感温器与控制模块相连接，第三继电器则与控制模块直接相连接，电加热模块为分别采用四个电加热带的两组以对应A、B出风口，其中A出风口的电加热带通过第一熔断器连接至第一继电器，B出风口的电加热带通过第二熔断器连接至第一继电器；A出风口的任意两个电加热带及B出风口的任意两个加热带的另一端通过第三熔断器与第二继电器相连，A、B出风口其他电加热带的另一端通过第四熔断器与第三继电器相连；其还包括分别与控制模块相连测试出风口温度t0的出风口温度传感器6及测试室内温度t0’的室内环境温度传感器，控制模块根据出风口温度和室内温度下发指令，驱动电加热模块5动作。 

进一步，其采用正温度系数热敏电阻材质的电加热带。 

该电加热模块对应于每一出风口的四根加热带分为两组，一组连接于第三熔断器，另一组连接于第四熔断器，其中一组电加热带工作为低加热模式，两组电加热带同时工作为高加热模式。 

对应于每一出风口的电加热带中，相间隔的两根连接于第三熔断器，其他电加热带连接于第四熔断器。 

通过出风口温度t0确定采用低加热模式还是高加热模式；通过室内温度 t0’确定采用低加热模式还是高加热模式；通过出风口温度t0确定的加热模式与通过室内温度t0’确定的加热模式相同则采用此加热模式，不同则采用低加热模式。 

该感温器设有保护温度，出风口电加热模块温度高于保护温度则感温器断开。 

该控制模块还对比不同出风口温度反馈值，不同出风口之间的温度差超过设定值继电器断开停止加热。 

使用PTC材质的电加热，采用2级加热温度控制(低加热、高加热)，并监测电加热出风口和室内环温，综合对电加热进行开关和调级控制。 

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：本发明可以根据实际情况选用不同的温度进行电加热，避免资源浪费，提高制热效率，降低成本。 

附图说明

图1为现有技术的电加热系统的结构示意图； 

图2为现有技术的电加热系统的工作原理图； 

图3为SUS材质电加热的温度曲线示意图； 

图4为本发明实施例的出风口侧处结构示意图； 

图5为本发明实施例的进风口处结构示意图； 

图6为PTC材质电加热的温度曲线示意图； 

图7为本发明实施例的工作原理图； 

图8为本发明的出风口温度控制式样图； 

图9为本发明的室内环境温度控制式样图； 

图10为本发明的电加热的工作状态控制式样图。 

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。 

如图4和图5所示，本发明的电加热系统其包括风管机本体1、电加热支架2、隔离网3、出风口4、电加热模块5、出风口温度传感器6、室内环境温度传感器7、控制模块8。如图7所示，电加热模块5为两组，由通过继电器51、52、53与控制模块8相连并由控制模块8进行控制，继电器51、52并联，通过两个串联的感温器54与控制模块8相连接，继电器53则与控制模块8 直接相连接。两组电加热模块5对应两个出风口A、B各包括四个电加热带55，分别为1#-4#，5#-8#，其中1#-4#相并联通过熔断器56与继电器51相连，5#-8#相并联通过熔断器57与继电器51相连；1#、3#、5#、7#电加热带的另一端也并联通过熔断器58与继电器52相连，2#、4#、6#、8#电加热带的另一端也并联通过熔断器59与继电器53相连，这样形成了由3个继电器开闭控制的可以采用不同制热状态的电加热系统。每组电加热模块5还设有出风口温度传感器6，其与控制模块8相连并将测得的出风口温度传输给控制模块8，控制模块8还连接有室内环境温度传感器7，其也将测得的室内温度传输给控制模块8，控制模块8根据这两个温度值下发指令，驱动电加热模块5动作。 

本发明的电加热的工作具体如下： 

1、电加热启动： 

电加热启动的条件：处于制热模式状态；压缩机启动；室内风机运转；2个出风口温度t0＜t2，室内环温t0’＜t4。(可参见图8、图9) 

当满足以上条件时，控制模块8发出控制信号，继电器闭合，电加热既可工作。 

2、电加热调节： 

每个出风口有2组电加热带，以A出风口为例，它有1#/3#和2#/4#两组电加热带，仅当1#/3#工作时，是1STEP状态(低加热模式)，当1#/3#和2#/4#同时工作时，是2STEP状态(高加热模式)；同样的，B出风口有5#/7#和6#/8#两组电加热带，仅当5#/7#工作时，是1STEP状态(低加热模式)，当5#/7#和6#/8#同时工作时，是2STEP状态(高加热模式)，这主要是由出风口温度和室内环温共同控制的。(可参见图10) 

3、电加热工作时的保护： 

①如果某一出风口中电加热温度过高，超过这一出风口的感温器54保护温度，那么感温器54断开，由于2个感温器54是相互串联关系，所以继电器51、52断开，造成N线短路，所有电加热带55全部停止工作，自动保护。 

②在电加热工作时，如果某一出风口中电加热发生短路，那么该路中熔断器熔断，该路电加热停止工作，导致该出风口温度与另一出风口温度产生温度差。当2个出风口温度传感器6反馈给控制模块8的温度差达到设定保护值， 控制模块8发出控制信号，继电器断开，所有电加热停止工作，自动保护。 

4、电加热关闭： 

当不满足电加热启动条件时，控制模块8发出控制信号，继电器断开，所有电加热停止工作。 

另外，本发明使用了PTC(positive temperative coefficient，指正温度系数热敏电阻)材质的电加热，该材质工作温度较低，有多档温度需选择(如600℃，250℃，300℃等)，且工作使用时间长短对温度无影响，工作温度将会接近并保持选定的温度，不过超过选定的温度，便于控制，所以有较大的安全保障。其温度示意曲线如图6所示(这里选用的目标温度是250℃)： 

出风口温度控制式样： 

如图7所示，其中t1、t2是对出风口温度t0的程序设定值(根据不同地域和不同功率，设置不同)： 

当出风口温度t0＜t1，电加热工作(2step状态)； 

当出风口温度t1≤t0＜t2，电加热工作(1step状态)； 

当出风口温度t0≥t2，电加热不工作(OFF状态)。 

室内环境温度控制式样： 

如图7所示，其中t3、t4是对出室内环温t0的程序设定值(根据不同地域和不同功率，设置不同)： 

当室内环境温度t0＜t3，电加热工作(2step状态)； 

当室内环境温度t3≤t0＜t4，电加热工作(1step状态)； 

当室内环境温度t0≥t4，电加热不工作(OFF状态)。 

根据上述控制式样，根据不同温度可以采用不同的状态，又根据图10，当根据出风口温度和室内环温得到不同的状态时采用温度较低的加热方式，即两组电加热系统必须保持加热状态(1step或2step)一致。 

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种应用于大功率风管机的电加热系统，包括风管机本体(1)、电加热支架(2)、隔离网(3)、出风口(4)、电加热模块(5)、控制模块(8)，其特征在于：该电加热模块(5)通过继电器(51、52、53)与控制模块(8)相连并由控制模块(8)进行控制，其中第一、第二继电器(51、52)并联并通过两个串联的感温器(54)与控制模块(8)相连接，第三继电器(53)则与控制模块(8)直接相连接，电加热模块(5)为分别采用四个电加热带的两组以对应A、B出风口，其中A出风口的电加热带通过第一熔断器(56)连接至第一继电器(51)，B出风口的电加热带通过第二熔断器(57)连接至第一继电器(51)；A出风口的任意两个电加热带及B出风口的任意两个加热带的另一端通过第三熔断器(58)与第二继电器(52)相连，A、B出风口其他电加热带的另一端通过第四熔断器(59)与第三继电器(53)相连；其还包括分别与控制模块(8)相连测试出风口温度t0的出风口温度传感器(6)及测试室内温度t0’的室内环境温度传感器(7)，控制模块(8)根据出风口温度t0和室内温度t0’下发指令，驱动电加热模块(5)动作。

2.如权利要求1所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于：其采用正温度系数热敏电阻材质的电加热带。

3.如权利要求1所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于：该电加热模块(5)对应于每一出风口的四根加热带分为两组，一组连接于第三熔断器(58)，另一组连接于第四熔断器(59)，其中一组电加热带工作为低加热模式，两组电加热带同时工作为高加热模式。

4.如权利要求3所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于：对应于每一出风口的电加热带中，相间隔的两根连接于第三熔断器(58)，其他电加热带连接于第四熔断器(59)。

5.如权利要求1所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于：通过出风口温度t0确定采用低加热模式还是高加热模式；通过室内温度t0’确定采用低加热模式还是高加热模式；通过出风口温度t0确定的加热模式与通过室内温度t0’确定的加热模式相同则采用此加热模式，不同则采用低加热模式。

6.如权利要求1所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于： 该感温器(54)设有保护温度，出风口电加热模块(5)温度高于保护温度则感温器(54)断开。

7.如权利要求1所述的应用于大功率风管机的电加热系统，其特征在于：该控制模块(8)还对比不同出风口温度反馈值，不同出风口之间的温度差超过设定值继电器断开停止加热。 

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