CN104619994B - 带有加热件的通风机壁环 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于具有风机叶轮的通风机的壁环(1)，包括至少一个加热件(3)，用于加热该壁环(1)。加热件(3)包括导电加热层，该导电加热层设置在该壁环(1)的朝向该风机叶轮的内侧(2)。

Description

带有加热件的通风机壁环

本发明不仅针对用于通风机的壁环，包括至少一个用于加热该壁环的加热件；还针对通风机，包括至少一个风机叶轮和被加热的壁环，其中，该壁环包围通风机的风机叶轮。

通风机尤其是轴流式通风机尤其被用在温度很低的应用场合，例如被用于冷库中的蒸发器或热泵。这种通风机一般包括风机叶轮和包围风机叶轮的壁环。此时有壁环结冰且进而风机叶轮叶片冻结在壁环上的危险。为了阻止冻结，在已知的通风机中一般从外侧环绕通风机壁环地布置电阻加热机构并且加热该壁环。此时不利的是，必须输入大能量以充分热透该壁环并且融化在壁环内侧的冰。这尤其在壁环由导热能力差的材料构成时是成问题的。另外，此时相当大的一部分热能被散发至环境，这尤其在冷库情况下是非常不希望出现的，这是因为随即必须事后从冷库抽离该附加热能。另外，在电阻加热情况下一般采用230V的电网电压，这有时可能是一个安全问题。

在文献US 2006/0209532 A1中描述了一种呈花灯形式的通风机，其具有用于通风机的壁环，其中，在壁环的内周面上设有电加热线圈，用于加热流过该通风机的空气。

文献US 2005/123396 A1描述了一种电炉，其具有用于通风机的壁环，其中，通风机壳体加热流过通风机的空气。该壳体尤其由热固性塑料制成并且浸润有石墨或者与石墨材料贯通浇注而成，在这里，借助施加在壳体上的电压来发热。

由文献US 1,991,280 A公开了一种电热装置，其具有用于通风机的壁环，其中，在壁环的内周面上安装有电热环。

在文献US 3,465,124 A中描述了一种带有通风机的电炉，其中，在通风机的周面上设有用于加热空气的加热件。

文献US 3,525,851 A描述了一种电炉，其具有用于通风机的壁环，其中，在壁环中设有电热件。

由文献DE 20 2005 012 394 U1公开了一种带有通风机的用于空气空间加热的电热模块，其中，在通风机壳体中径向分布的PTC加热件加热流过通风机的空气流。

在文献GB 2 189 119 A中描述了一种热风机，其中，按照周向延伸的加热件设置在通风机壳体中并且借助安置在加热件上的热导体来加热空气流。

所有已知的通风机主要用于加热空气流和用于针对环境实现借助通风机的加热作用。加热件需要相对高的功率且耗电高并且制造成本高昂。

因此，本发明任务在于提供一种用于通风机的壁环，其具有非常高的能效比并且可靠阻止壁环结冰并进而冻结通风机。

在上述类型的壁环中，该任务将根据本发明如此完成，即该加热件包括导电加热层，该导电加热层设置在朝向风机叶轮的壁环内侧。

通过将加热件在壁环内侧和风机叶轮的叶片末端之间布置在壁环内侧，因此将该加热件设置在主要结冰的部位。因为该加热件布置在该壁环的朝向风机叶轮的表面上，故通过加热件的直接加热来阻止在加热件所覆盖的壁环局部区域内结冰。另外，该加热件通过热传导和热辐射加热其周围。热传导和热辐射还作用于未被加热件覆盖的壁环内侧区域并且尤其是，快速加热壁环内侧的与加热件相邻的表面。因此，阻止在壁环内侧的相关表面区域内结冰，而不必完全用加热件覆所述该壁环。此外，在壁环与风机叶片之间的间隙内的空气和风机叶片末端通过加热件的热辐射被加热。这附加阻止了在风机叶片末端处的结冰。

在本发明的一个实施方式中，加热件的导电加热层以导电漆形式构成，尤其是以含碳纳米材料的CNT漆形式构成。由此，该加热件可以很简单地在壁环加工时通过涂漆工艺尤其也被施加到复杂的表面结构上。另外，可以非常薄地施加该加热件，从而在壁环内的空气流和叶片运动没有受到影响或者受到可忽略不计的轻微影响。根据本发明的漆层允许壁环以面的方式很均匀加热。此外，这样的加热件具有很高的能效比，因此所需热能可以减少到尤其是0.5W至12W之间。

或者，加热件的导电加热层以尤其具有含碳纳米材料的层的导电胶带形式构成。这允许通过人工涂胶或机械涂胶来简单且低成本地安装加热件，尤其是也可事后安装到通风机的装配后的壁环上。

对于本发明的其它实施方式，该加热件仅覆盖壁环内侧的周向延伸的局部区域，和/或只延伸经过壁环内侧的轴向延伸的局部区域。这一方面，由于加热件只覆盖对于防结冰保护重要的壁环局部区域，实现了材料成本的节约；并且另一方面使能量需求适应于壁环的特定尺寸和/或针对壁环既定的通风机工作参数。

在本发明的一个实施方式中，加热件在其轴向延伸的侧边缘处具有借助触点件的导电接通，从而流过该加热件的电流的方向朝向该壁环的周向。

在本发明的一个替代实施方式中，加热件在其周向延伸的侧边缘处具有借助触点件的导电接通，从而流过该加热件的电流的方向朝向该壁环的轴向。

尤其是，在本发明的一个实施方式中，多个加热件分散布置在壁环的朝向该风机叶轮的内侧，并且其触点件串联或并联。针对在加热件材料成本尽量低的情况下的特定通风机应用，这实现了非常灵活且能量优化地定位加热件。

在本发明的一个实施方式中，该加热件被设计用于在3V至60V之间的低电压，尤其是用于12V或者24V。这样做的优点是：将避免在较高电网电压下由打火花或电击所引起的危险。

由以下描述的且如图所示的实施例以及由从属权利要求中得到本发明的其它细节、特征和有利的改进方案，其中：

图1是具有本发明的壁环的通风机的草图，

图2至图7分别示出了不同壁环的替代实施方式。

在不同的附图视图中，相同的零部件总是带有相同的附图标记。

关于随后的说明要明确强调的是，本发明不局限于这些实施例并且同时不局限于所述特征组合的全部特征或多个特征；相反，所述/每个实施例的每个单独的部分特征也可以摆脱所有其它与之相关描述的部分特征而单独地或者也与其它实施例的任何特征组合以及也与权利要求的特征组合和引用关系无关地具有创造性意义。

图1示出了用于通风机的壁环1。在壁环1的安装状态下，通风机6的风机叶轮5位于壁环1内，如图所示。壁环1尤其是具有圆柱形的基本形状并且具有朝向风机叶轮5的内侧2。在壁环1的朝向风机叶轮5的内侧2，设有用于加热该壁环1的加热件3。加热件3包括导电加热层。在所示的实施方式中，加热件3未覆盖内侧2的整个表面，而是只覆盖壁环1的内侧2的局部区域。加热件3此时覆盖内侧2的周向延伸的局部区域和/或内侧2的轴向延伸的局部区域。或者也可以在周向和/或在轴向上覆盖内侧2的整个区域。

加热件3的导电加热层在一个优选实施例中以导电漆形式构成。该漆尤其是作为CNT漆来制造并且包含碳纳米材料。或者，加热件3的导电加热层以导电胶带形式构成。在此情况下，该胶带尤其是包含具有碳纳米材料的CNT漆层。

原则上，加热件3的尺寸和定位可以根据应用参数而不同，在这里，出于成本考虑，该加热件3覆盖尽量小的面积并且以尽量薄的层形式构成。此时，加热功率必须允许充分的防结冰保护。在所示的实施例中，加热件3几乎覆盖了壁环1的内侧2周长的三分之一。此时，加热件3如此定位，即它位于在通风机6的工作状态下将会主要出现结冰的部位。

在图1、2、5和6的实施方式中，加热件3在其周向延伸的侧边缘处具有借助触点件4a的导电接通，从而流过加热件3的电流的方向是朝向壁环1的轴向的。

在图3、4和7的实施方式中，加热件3在其轴向延伸的侧边缘处具有借助触点件4的导电接通，从而流过加热件3的电流的方向是朝向壁环1的周向的。

如图4、5、6和7所示，也可以将多个加热件3分散布置在壁环1的内侧2并且其触点件4、4a并联或串联。或者，加热件3可以在周向上覆盖壁环1的内侧2的、除了轴向延伸的绝缘缝之外的整个范围。通过将这些加热件3分散在壁环1周长上，与通风机6的安装位置无关地实现了防结冰保护。

加热件3被设计用于在3V至60V之间的低电压，尤其是用于12V或者24V。

通过给加热件3通以工作电压，电流流过加热件3，加热件由此发热，由此一来，避免了在加热件3区域内的结冰。另外，热从加热件3通过热传导和热辐射被散发至加热件3周围，尤其是散发至壁环1的内侧2的表面。加热件3如此就位在壁环1的内侧2上，即，加热件3在通风机6的工作状态下覆盖内侧2的将会主要出现结冰的区域。

本发明不局限于所示和所述的实施例，而是也包含所有的就本发明意义发挥相同作用的实施方式。要明确强调的是，这些实施例不局限于组合的所有特征，相反，每个单独的部分特征也可以摆脱所有其它的部分特征而单独具有创造性意义。另外，本发明迄今也尚未被局限至在各独立权利要求中限定的特征组合，而是也可以通过任何每一个其它的特定特征组合来限定所有总体公开的单独特征。就是说，原则上，实际上可以删除各独立权利要求的每个单独特征，或者可以用至少一个在本申请的其它地方公开的单独特征来代替。就此而言，权利要求只是指针对一项发明的第一表达尝试。

Claims (8)

1.一种用于具有风机叶轮(5)的通风机(6)的壁环(1)，其包括至少一个用于加热该壁环(1)的加热件(3)，其中，该加热件(3)包括导电加热层，该导电加热层设置在该壁环(1)的朝向该风机叶轮(5)的内侧(2)，

其特征是，

该加热件(3)的导电加热层被构成为具有碳纳米材料的导电CNT漆，

其中，该加热件(3)覆盖该壁环(1)的内侧(2)的周向延伸或轴向延伸的局部区域，

其中，所述通风机被用于冷库中的蒸发器，所述壁环以非常高的能效比阻止壁环结冰和进而通风机冻结。

2.根据权利要求1的壁环(1)，其特征是，该加热件(3)在其轴向延伸的侧边缘处具有借助触点件(4)的导电接通，从而流过该加热件(3)的电流的方向是朝向该壁环(1)的周向的。

3.根据权利要求2的壁环(1)，其特征是，多个所述加热件分散布置在该壁环(1)的朝向该风机叶轮的内侧(2)并且其触点件(4，4a)是并联或串联的。

4.根据权利要求1的壁环(1)，其特征是，该加热件(3)在周向上覆盖该壁环(1)的内侧(2)的除了轴向延伸的绝缘缝隙外的整个范围。

5.根据权利要求1的壁环(1)，其特征是，该加热件(3)被设计用于在3V至60V之间的低电压。

6.根据权利要求5的壁环(1)，其特征是，该加热件(3)被设计用于12V的低电压。

7.根据权利要求5的壁环(1)，其特征是，该加热件(3)被设计用于24V的低电压。

8.一种用于冷库中的通风机(6)，其包括风机叶轮(5)和被加热的壁环(1)，其中，该壁环(1)包围该通风机的该风机叶轮(5)，其特征在于具有根据权利要求1至4之一的特征的壁环(1)。