CN104105229B - 加热单元及应用该加热单元的加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种加热单元及应用该加热单元的加热系统，其中该加热系统，其包括：一具有一流道的本体、一气流导引装置及一加热单元。流道包括一入风口及一出风口。气流导引装置设置于流道中，配置用于驱动流道中的空气流动。加热单元设置于气流导引装置与出风口之间，其中加热单元包括一基板及多个电子元件。电子元件以阵列方式排列于基板上，并突出于基板的一表面，其中每一电子元件各自发出一热能，以直接对流道内的空气进行加热。

Description

加热单元及应用该加热单元的加热系统

技术领域

本发明是关于一种加热系统的结构零部件，特别是关于一种加热系统的加热单元。

背景技术

在现行的医疗仪器中，常需要利用血液(wholeblood)或血清(serum)来与化学试剂(reagent)做化学反应，以得到与身体健康相关的读值。然而这些化学反应及化学活性与温度因子习习相关，因此为了使量测读值更为准确，需要设计控温系统来达到此目的。由于一般环境温度大多低于37℃，尤其是医疗设备使用的环境更是如此，因此大部份的控温系统多以加热为主。

传统的加热装置通常包括一电阻式加热片及一铝挤型散热片。加热片可例如为硅胶加热片、PET薄膜加热片、高温云母加热片或聚亚酰胺薄膜(Polyimidefilm)加热片，且加热片是黏贴于散热片的平面侧。加热时，热能由加热片传导至散热片再传至待加热的空气。由于散热片本体上存在一定的温度梯度(越接近加热片温度越高，越远离加热片温度越低)，因此热传效率难以提高。

因此，一种具有高度热传效率且制造成本低的加热单元即被高度需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种加热单元，利用增加其发热源与欲加热空气之间的接触面积，使提高单位空间热传能力。

本发明的一实施例的加热单元包括：一基板以及多个电子元件。电子元件以阵列方式排列于基板上，并突出于基板的一表面，其中每一电子元件于通电后分别独自发出一热能，以对加热单元周围的空气进行加热。

在上述较佳实施例中，基板包括一印刷电路板，且具有一第一侧边与一第二侧边，电子元件自第一侧边朝第二侧边排列于印刷电路板上。另外，电子元件包括多个具有不同加热功率的电子元件，其中沿第一侧边朝第二侧边的方向上，电子元件的加热功率渐增。

在上述较佳实施例中，其中沿该第一侧边朝该第二侧边的方向上，所述电子元件的加热功率可因应实际加热需求而做弹性调整。

在上述较佳实施例中，电子元件为电阻元件，以直立的方式设置于基板上。或者，电子元件是以水平横卧的方式设置于基板上。

本发明亦提供一种加热系统，其包括：一与有一流道的本体、一气流导引装置、及上述任一实施例的加热单元。

在上述较佳实施例中，流道包括一侧壁位于气流导引装置与出风口之间。一开口设置于侧壁，电子元件经由开口设置流道中，并设置于气流导引装置与出风口之间。

在上述较佳实施例中，基板包括一印刷电路板，且具有一第一侧边与一第二侧边，其中第二侧边较第一侧边靠近出风口，电子元件自第一侧边朝第二侧边排列于印刷电路板上。

在上述较佳实施例中，电子元件包括多个具有不同加热功率的电子元件，其中沿第一侧边朝第二侧边的方向上，电子元件的加热功率渐增。

附图说明

为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图做详细的说明，其中：

图1显示本发明的一实施例的加热系统的元件分解图。

图2显示本发明另一实施例的加热系统的元件分解图。

具体实施方式

本发明的实施例中的各元件的配置及形状是为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。

参照图1，本发明的一实施例的加热系统200是包括一本体210、一气流导引装置230及一加热单元250。本体210具有一中空的流道211，且流道211包括一入风口213及一出风口215。在此实施例中，本体210实质上为一U形，且入风口213及出风口215皆位于加热系统200的同一侧，即位于U形本体210的两端。再者，如图1所示般，本体210又具有一开口217，开口217形成于流道211邻近出风口215的底侧的侧壁210a上。

气流导引装置230为一风扇模块，并设置于本体210的流道211中，以配置用于驱动流道211中的空气流动。如图2所示般，风扇模块230的宽度与其所在的位置的流道211的剖面的宽度相同，由此增加风扇模块230驱动气流的效率。在本实施例中，气流导引装置是以一风扇模块为例，然而本发明提出的气流导引装置并不限于使用风扇模块，气流导引装置亦可包含其它具有驱动气流的功用的动源，例如：帮浦(Pump)等动源装置。

加热单元250包括一基板251、一插座(connector)253及多个电子元件255、256、257。在此实施例中，基板251为一印刷电路板。为清楚说明，以下以印刷电路版251取代基板。插座253设置于印刷电路版251上，用于连结一外部电源(图未示)，以供应电子元件255、256、257所需的电源。电子元件255、256、257以阵列方式排列于印刷电路版251上，并突出于印刷电路版251的一表面251a，其中电子元件255、电子元件256与电子元件257分别具有不同的加热功率。

详而言之，如图1所示般，电子元件255、256、257分别为一直立的方式设置于引刷电路板251上的电阻元件，并依序自印刷电路版251的第一侧边251b朝印刷电路版251的第二侧边251c排列于印刷电路版251上。在组装加热单元250与流道211时，印刷电路版251设置有电子元件255、256、257的一侧面251a是面向流道211，使电子元件255、256、257经由开口217设置于流道211当中。

本实施例的加热系统200的操作方式说明如下：当加热系统200运作时，加热单元250的插座253链接于一外部电源(图未示)，电子元件255、256、257于通电后分别独自发出一热能，以对其周围的空气进行加热。接着，驱动气流导引装置230，使其带动冷风气流A1自流道211的入风口213流入流道211中，空气气流经由电子元件255、256、257进行热交换，然后加热后的暖风气流A2从出风口215吹出至加热系统200外部。

由于电子元件255、256、257是以直立的方式突出于印刷电路板251上，因此单位空间中与气流的接触面积可大幅度增加，可使热交换效率提高。另外，值得注意的是，由于流道211内的气流流经电子元件255、256、257后其温度逐渐升高，为了维持最佳的热交换效率，在本实施例中，电子元件257的加热功率大于电子元件256的加热功率，且电子元件256的加热功率大于电子元件255的加热功率，是以气流与电子元件255、256、257之间的温度差得以维持，使气流能顺利加热至期望温度。应当理解的是，电子元件255、256、257的数量、排列方式及发热功率的合理配置不应限制于上述实施例中，本领域具有通常知识者可依照需求加以调整。

由于本发明的加热单元250是以可分离的方式连结于流道211内，因此若加热系统200希望输出不同的暖风气流，仅需更换不同的加热单元250即可，其它相关模具及机构元件皆可共享，以节省成本。

参照图2，其显示本发明另一实施例的加热系统200’的示意图。在图2中与图1相同或相似的元件将施予相似的标号，且其特征将不再说明。加热系统200’与加热系统200差异之处在于，加热系统200’的加热单元250’包括多个电子元件255’、256’、257’是以水平横卧的方式设置于印刷电路版251上。由于电子元件255’、256’、257’是以水平横卧的方式突出于印刷电路板251上，因此单位空间中与气流的接触面积可大幅度增加，可使热交换效率提高。

本发明的加热单元利用易于取得的电阻元件作为加热源，使加热单元的制造成本得以降低。另外，由于加热单元的电子元件是直接与欲加热空气进行热交换，不需经由其余媒介进行热传导，因此热传能力得以提高。透过变更加热单元的配置，本发明的加热单元更可应用于多种不同需求的加热系统中，有别于传统利用电阻式加热片的加热装置。

虽然本发明已以较佳实施例揭露于上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种加热单元，包括：

一基板；以及

多个电子元件，以阵列方式排列于该基板上，并突出于该基板的一表面，其中每一所述电子元件各自发出一热能，以直接对该加热单元周围的空气进行加热；

其中，该基板包括一印刷电路板，且具有一第一侧边与一第二侧边，所述电子元件自该第一侧边朝该第二侧边排列于该印刷电路板上，所述电子元件包括多个具有不同加热功率的电子元件，其中沿该第一侧边朝该第二侧边的方向上，所述电子元件的加热功率渐增。

2.如权利要求1所述的加热单元，其中所述电子元件是以直立的方式设置于该基板上。

3.如权利要求1所述的加热单元，其中所述电子元件是水平横卧的方式设置于该基板上。

4.如权利要求1所述的加热单元，其中所述电子元件为电阻元件。

5.一种加热系统，包括：

一本体，具有一流道，该流道包括一入风口及一出风口；

一气流导引装置，设置于该流道中，配置用于驱动该流道中的空气流动；以及

一加热单元，包括：

一基板；以及

多个电子元件，设置于该气流导引装置与该出风口之间，其中该电子元件以阵列方式排列于该基板上，并突出于该基板的一表面，每一所述电子元件各自发出一热能，以直接对该流道内的空气进行加热；

其中该基板包括一印刷电路板，且具有一第一侧边与一第二侧边，其中该第二侧边较该第一侧边靠近该出风口，所述电子元件自该第一侧边朝该第二侧边排列于该印刷电路板上，所述电子元件包括多个具有不同加热功率的电子元件，其中沿该第一侧边朝该第二侧边的方向上，所述电子元件的加热功率渐增。

6.如权利要求5所述的加热系统，其中该流道包括一侧壁位于该气流导引装置与该出风口之间，一开口设置于该侧壁，该电子元件经由该开口设置该流道中。