CN109458737A - 风道型ptc加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风道型PTC加热器,包括方形风管,所述方形风管内设有风扇和至少一组加热区;所述风扇的出风口上设置有用于过滤灰尘和水汽的滤网;所述加热区包括倾斜设置的多个PTC加热板,且相邻两个PTC加热板之间具有供气流通过的通风间隙;由于本发明风道型PTC加热器在风扇的出风口上设置了滤网,因此能够除去气体中的灰尘、颗粒和水汽等,防止加热区中的PTC多孔加热板和方形风管内壁上灰尘堆积和污垢形成,降低灰尘堆积对加热效率的影响,减少除尘的频率和维护成本,并提高加热后的气体质量,同时,也提高了加热效率。
Description
技术领域
本发明涉及PTC加热器技术领域,特别涉及一种风道型PTC加热器。
背景技术
PTC加热器是指自动控温PTC(Positive Temperature Coefficient,正的温度系数)陶瓷加热器,其采用PTC陶瓷发热元件,该类型PTC发热体有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。它的一大突出特点在于安全性能上,任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象,即使遇到风机故障停转时,PTC加热器因得不到充分散热,其功率也会自动急剧下降,此时,PTC加热器的表面温度维持在居里温度左右(一般250℃上下),从而不致引起烫伤,火灾等安全隐患。
PTC加热器具有的恒温发热、无明火、热转换效率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件无法比拟的优势,因此在空调、暖风机、电热器等领域的应用越来越广泛。
目前,现有的用于风道加热的PTC加热器的形状比较传统,大部分都是直条式的,因此加热效率低,且更换维护困难;同时,由于进入PTC加热器的气体中的灰尘和水汽缺乏有效过滤,使得PTC加热器表面灰尘堆积;且由于水汽的原因,长期使用会形成难以清除的污垢,这些因素大大地影响PTC加热器的加热效率,也增加了对PTC加热器的清洁和维护的难度,从而降低了PTC加热器的使用年限。
发明内容
本发明提供一种风道型PTC加热器,旨在减少PTC加热器中的灰尘堆积和污垢。
本发明提供的风道型PTC加热器,包括方形风管,方形风管内设有风扇和至少一组加热区;风扇的出风口上设置有用于过滤灰尘和水汽的滤网;加热区包括倾斜设置的多个PTC加热板,且相邻两个PTC加热板之间具有供气流通过的通风间隙;PTC加热板包括板状陶瓷壳,板状陶瓷壳内设有板状内腔,板状内腔中均匀分布有水平设置的陶瓷管,陶瓷管的左右两端与板状陶瓷壳的左右表面连通,板状陶瓷壳内还设有PTC发热片和电极片,电极片对称设置在PTC发热片的左右两端,PTC发热片与电极片均呈板状,且PTC发热片与电极片上均设有与陶瓷管相适配的通孔,PTC发热片左右两端的电极片分别通过导线与电源相连。
优选地,方形风管内还设有过滤区;过滤区设置在风扇和加热区之间;过滤区设置有至少一个过滤网板,且过滤网板与方形风管的内腔相适配。
优选地,过滤区包括竖直设置的一级过滤网板、二级过滤网板和三级过滤网板,一级过滤网板设置在二级过滤网板的左侧,二级过滤网板设置在一级过滤网板和三级过滤网板之间,且一级过滤网板、二级过滤网板和三级过滤网板均与方形风管的内腔相适配。
优选地,一级过滤网板上设有过滤棉制成的过滤棉滤网;二级过滤网板上设置有过滤棉滤网或者活性炭滤网;三级过滤网板上设有活性炭滤网。
优选地,过滤区的各级过滤网板之间设置有活性炭层,以便进一步过滤灰尘和水汽。
优选地,加热区包括自左向右依次设置的第一PTC多孔加热板、第二PTC多孔加热板以及第三PTC多孔加热板,第一PTC多孔加热板顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管内壁间留有间隙,第二PTC多孔加热板底部向右倾斜设置,且底部与方形风管内壁间留有间隙,第三PTC多孔加热板顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管内壁间留有间隙,第一PTC多孔加热板与第三PTC多孔加热板平行。
优选地,风道型PTC加热器还包括:电控装置;电控装置设置在方形风管内,且与方形风管的内腔相适配;电控装置分别连接风扇和PTC多孔加热板;
电控装置根据风道型PTC加热器所需的加热功率,控制风扇的转速,使得气体在风扇的作用下,经过风扇出风口的滤网,或者由左向右依次经过滤网和过滤区后,再经过加热区,以便过滤气体中的灰尘和水汽。
优选地,电控装置内设置有遥控模块,遥控模块输入信号控制风扇和PTC加热板的工作。
优选地,电控装置内设置有风速仪,通过调整风扇上的电压来调整风扇的转速,进而得到不同风速下对应的PTC加热器的功率。
优选地,风扇上设置减震降噪毡,风扇外部设有静音罩,以便降低风扇工作带来的噪声。
优选地,风扇的扇叶由中心壳及均布在中心壳上外侧壁上的第一扇叶组及第二扇叶组构成;第一扇叶组包括多个长扇片,第二扇叶组包括多个短扇片,并且各个长扇片与各个短扇片相互间隔设置;扇叶还包括同轴设置在第二扇叶组外部的聚风筒,第二扇叶组中各个的端扇片与聚风筒内侧壁间隔设置,并且聚风筒的侧壁依次连接各个多个长扇片的中部。
本发明的有益效果:本风道型PTC加热器,旨在减少PTC加热器中的灰尘堆积和污垢,提高PTC加热器的使用年限,延长PTC加热器的使用寿命。
该风道型PTC加热器在使用时,风扇的作用下,气体经过风扇出风口的滤网过滤后,从左向右依次经过所述过滤区和加热区,使得气体在到达加热区之前由滤网或者滤网以及过滤区过滤,气体在过滤区中从左向右依次穿过一级过滤网板、二级过滤网板以及三级过滤网板,除去气体中的灰尘、颗粒和水汽等,防止加热区中的PTC多孔加热板和方形风管内壁上灰尘堆积和污垢形成,降低灰尘堆积对加热效率的影响,减少除尘的频率和维护成本,并提高加热后的气体质量;气体到达加热区后,一部分气体顺着倾斜的第一PTC多孔加热板和第二PTC多孔加热板以及第三PTC多孔加热板呈蛇形流动,同时另一部分气体穿过第一PTC多孔加热板、第二PTC多孔加热板以及第三PTC多孔加热板上通孔中的陶瓷管,从而在保证气体流速的情况下,提高了气体与加热板的接触面积,进一步提高了加热效率。
另外风扇通过第一风叶组和第二扇叶组的配合,将气流集中沿风扇轴向吹出,由于第二扇叶组均为端扇片设计,减小阻力的同时密布了第一扇叶组根部排风力不足的弊端,在聚风筒中重新形成单独的送风扇叶体系,因此大大增加了该风扇整体的送风能力。
附图说明
图1是本发明一种风道型PTC加热器的一种实施方式的结构示意图;
图2是本发明一种风道型PTC加热器的另一种实施方式的结构示意图;
图3是本发明一种风道型PTC加热器的又一种实施方式的结构示意图;
图4为本发明风扇结构示意图;
图5为本发明风扇部分剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。
请参阅图1、图2、图3,风道型PTC加热器,包括方形风管10,方形风管10内设有风扇20和至少一组加热区40;风扇20的出风口上设置有用于过滤灰尘和水汽的滤网21;进一步地,在某些对噪声要求比较高的特殊应用领域或者应用场景中,为了降低风扇工作带来的噪声,在风扇20上设置减震降噪毡,并在风扇20的外部设置静音罩,以满足对PTC加热器工作时的噪声需求。加热区40包括倾斜设置的多个PTC加热板,且相邻两个PTC加热板之间具有供气流通过的通风间隙。
如图1所示,加热区40包括自左向右依次设置的第一PTC多孔加热板41、第二PTC多孔加热板42以及第三PTC多孔加热板43,第一PTC多孔加热板41的顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管10的内壁间留有间隙,第二PTC多孔加热板42的底部向右倾斜设置,且底部与方形风管10内壁间留有间隙,第三PTC多孔加热板43的顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管10的内壁间留有间隙,为了便于设备维护方便,第一PTC多孔加热板41与第三PTC多孔加热板43平行。在本发明一优选的实施例中,为了节约方形风管10内加热区40的空间,减小整个风道型PTC加热器的体积,第一PTC多孔加热板41与第三PTC多孔加热板43的底部与方形风管10内壁水平方向的夹角范围在45°至90°之间;第二PTC多孔加热板42的顶部与方形风管10内壁水平方向的夹角范围也在45°至90°之间。
PTC加热板包括板状陶瓷壳50,板状陶瓷壳50内设有板状内腔,板状内腔中均匀分布有水平设置的陶瓷管60,陶瓷管60的左右两端与板状陶瓷壳50的左右表面连通,板状陶瓷壳50内还设有PTC发热片70和电极片80,电极片80对称设置在PTC发热片70的左右两端,PTC发热片70与电极片80均呈板状,且PTC发热片70与电极片80上均设有与陶瓷管60相适配的通孔,PTC发热片70左右两端的电极片80分别通过导线90与电源相连。
如图2所示,图2是本发明风道型PTC加热器的另一种实施方式的结构示意图;本发明实施例中,风道型PTC加热器的方形风管10内还设有过滤区30;过滤区30设置在风扇20和加热区40之间;其中,过滤区30设置有至少一个过滤网板,且过滤网板与方形风管10的内腔相适配。
具体地,如图2所示,过滤区30包括竖直设置的一级过滤网板31、二级过滤网板32和三级过滤网板33,一级过滤网板31设置在二级过滤网板32的左侧,二级过滤网板32设置在一级过滤网板31和三级过滤网板33之间,且一级过滤网板31、二级过滤网板32和三级过滤网板33均与方形风管10的内腔相适配。
进一步地,本发明实施例中,一级过滤网板31上设有过滤棉制成的过滤棉滤网,可实现对气体中颗粒灰尘的吸附;二级过滤网板32上设置有过滤棉滤网或者活性炭滤网,可进一步吸附灰尘,并实现对气体中有害物质和水汽的吸收;三级过滤网板33上设有活性炭滤网,从而再次针对通过一级过滤网板31和二级过滤网板32的气体中的颗粒灰尘、有害物质和水汽进行再次吸收和过滤,确保通过加热区40的气体的清洁度。
进一步地,针对空气质量较差的区域或者空气污染比较严重的地区,在过滤区30的各级过滤网板之间再设置对应的活性炭层,以便进一步过滤气体中的颗粒、灰尘和水汽等,从而既保证了加热区40中各PTC多孔加热板的加热效率,也提高了加热后气体的质量,减少了人体的吸入损伤,同时也解决了PTC加热器因灰尘影响而导致的使用寿命较低的问题。
在本发明实施例中,由于在风扇20的出风口上已设置有用于过滤灰尘和水汽的滤网21,因此,过滤区30可以根据具体应用场景和具体需求来确定是否需要设置,且过滤区30中的过滤网的数量也可以根据需求进行增加或者删减。另外,本发明实施例中的加热区40仅以一组作为示例,本领域技术人员还可根据需要增加该加热区40的组数,并且新增加的加热区40可设置在现有的加热区40的右侧方形风管10上,从而具有广泛的适用性;且加热区40中设置的PTC多孔加热板也可以根据需求进行增加或者减少;在其中一组加热区40中增加对应的PTC多孔加热板时,可以参照上述第一PTC多孔加热板41、第二PTC多孔加热板42以及第三PTC多孔加热板43的设置方向和位置进行部署;也可以根据需求减少一个PTC多孔加热板;例如,本发明实施例中,可以减少第三PTC多孔加热板43的设置。在实际的应用场景中,考虑到可以设置多组加热区40,因此针对一组加热区40中的PTC多孔加热板的设置,最少可以设置两个,最多可以设置四个;在加热区40中设置两个PTC多孔加热板时,去掉图2中的第三PTC多孔加热板43,仅保留第一PTC多孔加热板41和第二PTC多孔加热板42即可。在加热区40中设置四个PTC多孔加热板时,第四PTC多孔加热板的底部向右倾斜设置,且底部与方形风管10内壁间留有间隙,为了便于设备维护方便,第四PTC多孔加热板与第二PTC多孔加热板42平行在同一水平面上平行设置即可。若需要更大的加热功率,为了操作便捷,直接增加一组或者多组加热区40即可。
本发明风道型PTC加热器在使用时,在风扇20的作用下,气体经过风扇20出风口的滤网21过滤后,从左向右依次经过过滤区30和加热区40,使得气体在到达加热区40之前由滤网21或者滤网21以及过滤区30过滤,气体在过滤区30中从左向右依次穿过一级过滤网板31、二级过滤网板32以及三级过滤网板33,除去气体中的灰尘、颗粒和水汽等,防止加热区40中的PTC多孔加热板和方形风管10内壁上灰尘堆积和污垢形成,降低灰尘堆积对加热效率的影响,减少除尘的频率和维护成本,并提高加热后的气体质量;气体到达加热区40后,一部分气体顺着倾斜的第一PTC多孔加热板41和第二PTC多孔加热板42以及第三PTC多孔加热板43呈蛇形流动,同时另一部分气体穿过第一PTC多孔加热板41、第二PTC多孔加热板42以及第三PTC多孔加热板43上通孔中的陶瓷管60,从而在保证气体流速的情况下,提高了气体与加热板的接触面积,进一步提高了加热效率。
如图5所示,图5是本发明一种风道型PTC加热器的又一种实施方式的结构示意图;图5所示的风道型PTC加热器还包括:电控装置11;电控装置11设置在方形风管10内,且与方形风管10的内腔相适配;电控装置11分别连接风扇20和PTC多孔加热板;电控装置11能够根据风道型PTC加热器所需的加热功率,控制风扇的转速,使得气体在风扇20的作用下,经过风扇20出风口的滤网21,或者由左向右依次经过滤网21和过滤区30后,再经过加热区40,以便过滤气体中的灰尘和水汽。
进一步地,电控装置11内还设置有遥控模块,遥控模块接收用户触发的操作指令,并输入信号来控制风扇和PTC加热板的工作;例如,控制风扇的转速、控制PTC加热板的工作电压、调整PTC加热板的工作功率等。
进一步地,电控装置11内还设置有风速仪,电控装置11可以通过调整风扇上的电压来调整风扇的转速,并通过风速仪测量获取得到风扇的转速,进而得到不同风速下对应的PTC加热器的功率。
本发明实施例风道型PTC加热器通过设置的电控装置能够控制风扇的风速,进而达到调整该PTC加热器的工作功率的目的,提高了风道型PTC加热器的智能性和使用的便捷性。
作为优选实施例,根据图4、图5,风扇为包括扇叶轴流风机结构,其中的扇叶由中心壳22及均布在中心壳22上外侧壁上的第一扇叶组及第二扇叶组构成,中心壳22与风机马达的输出轴同轴固定连接;第一扇叶组包括多个长扇片23,第二扇叶组包括多个短扇片24,并且各个长扇片23与各个短扇片24相互间隔设置;扇叶还包括同轴设置在第二扇叶组外部的聚风筒25,第二扇叶组中各个的端扇片与聚风筒25内侧壁间隔设置,并且聚风筒25的侧壁依次连接各个多个长扇片23的中部。而中心壳22用以与驱动电机连接,多个长扇片23与多个短扇片24沿中心壳22的外环周依次交替间隔设置。相对于长扇片23而言,该短扇片24的外缘所在圆周的直径小于长扇片23的外叶缘所在圆周直径。
工作时,中心壳22在风机马达的驱动下转动,并带动第一扇叶组及第二扇叶组旋转。第一扇叶组带动较远离中心壳22的外侧气流旋转,并将这部分气流集中沿该轴流风轮中心轴向吹出;第二扇叶组带动较靠近中心壳22的中心气流旋转,并将这部分气流集中沿该轴流风轮的外围轴向吹出。通过两组风叶同时配合旋转,将气流集中沿轴流风轮的轴向向室外吹出,大大增加了该轴流风轮的送风能力,进而增大轴流风轮的送风量。
由于第一扇叶组与第二扇叶组间隔设置,一方面,在轴流风轮工作时,第一扇叶组与第二扇叶组的振动频率各不相同,使得经第二扇叶组导流通过的气流与经第二扇叶组导流通过的气流,其频率也不同,两气流混合后,频率降低,频谱变宽,达到调和轴流风轮的出风频率的目的及降低噪音的效果。
通过在轴流风轮上设置与中心壳22同轴、且呈筒状设置的聚风筒25,使聚风筒25的筒壁依次连接多个长扇片23中部;第一扇叶组均位于聚风筒25的内侧,以利用聚风筒25拦截长扇片23径向流动的气流,并将这部分气流集中于第一扇叶组所形成的集风区集中送出。
作为优选实施例,由于每一短扇片24的外叶缘与聚风筒25的间隔设置,该间隙可供轴流风轮进风侧的部分气流进入,从而均衡短扇片24的外叶缘周向上的气压,以使得自短扇片24的外叶缘分离的气流不易在此处形成叶旋尖涡,故可减小风量损失及噪声,增大轴流风轮的送风量。
作为优选实施例,方形风管10的两端分别设有转接口,转接口为轴向贯通设置,并且靠接所述方形风管10的一端与方形风管10紧密连接,转接口远离方形风管10的一端为圆形设置,并且在转接口远离方形风管10的一端分别设有法兰盘,所述法兰盘环轴向设有若干轴向的贯通孔,并且位于方形风管10两端法兰盘的各个贯通孔一一相对设置。
通过上述设置,将方形风管10通过法兰盘首尾对接从而形成多级串联加热设置,由于提供更强的加热能力。
最后应说明的是:以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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)
1.一种风道型PTC加热器,其特征在于,包括方形风管(10),所述方形风管(10)内设有风扇(20)和至少一组加热区(40);
所述风扇(20)的出风口上设置有用于过滤灰尘和水汽的滤网(21);
所述加热区(40)包括倾斜设置的多个PTC加热板,且相邻两个PTC加热板之间具有供气流通过的通风间隙;
所述PTC加热板包括板状陶瓷壳(50),所述板状陶瓷壳(50)内设有板状内腔,所述板状内腔中均匀分布有水平设置的陶瓷管(60),所述陶瓷管(60)的左右两端与板状陶瓷壳(50)的左右表面连通,所述板状陶瓷壳(50)内还设有PTC发热片(70)和电极片(80),所述电极片(80)对称设置在PTC发热片(70)的左右两端,所述PTC发热片(70)与电极片(80)均呈板状,且PTC发热片(70)与电极片(80)上均设有与陶瓷管(60)相适配的通孔,所述PTC发热片左右两端的电极片(80)分别通过导线(90)与电源相连。
2.根据权利要求1所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述方形风管(10)内还设有过滤区;所述过滤区设置在风扇(20)和加热区(40)之间;
所述过滤区设置有至少一个过滤网(21)板,且所述过滤网(21)板与方形风管(10)的内腔相适配。
3.根据权利要求2所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述过滤区包括竖直设置的一级过滤网(31)板、二级过滤网(32)板和三级过滤网(33)板,所述一级过滤网(31)板设置在二级过滤网(32)板的左侧,所述二级过滤网(32)板设置在一级过滤网(31)板和三级过滤网(33)板之间,且所述一级过滤网(31)板、二级过滤网(32)板和三级过滤网(33)板均与方形风管(10)的内腔相适配。
4.根据权利要求3所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述一级过滤网(31)板上设有过滤棉制成的过滤棉滤网(21);
所述二级过滤网(32)板上设置有过滤棉滤网(21)或者活性炭滤网(21);
所述三级过滤网(33)板上设有活性炭滤网(21)。
5.根据权利要求3所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述过滤区的各级过滤网(21)板之间设置有活性炭层,以便进一步过滤灰尘和水汽。
6.根据权利要求1所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述加热区(40)包括自左向右依次设置的第一PTC多孔加热板(41)、第二PTC多孔加热板(42)以及第三PTC多孔加热板(43),所述第一PTC多孔加热板(41)顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管(10)内壁间留有间隙,所述第二PTC多孔加热板(42)底部向右倾斜设置,且底部与方形风管(10)内壁间留有间隙,所述第三PTC多孔加热板顶部向右倾斜设置,且顶部与方形风管(10)内壁间留有间隙,所述第一PTC多孔加热板(41)与第三PTC多孔加热板(43)平行。
7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述风道型PTC加热器还包括:电控装置;所述电控装置设置在所述方形风管(10)内,且与所述方形风管(10)的内腔相适配;所述电控装置分别连接所述风扇(20)和PTC多孔加热板;
所述电控装置根据所述风道型PTC加热器所需的加热功率,控制所述风扇(20)的转速,使得气体在风扇(20)的作用下,经过所述风扇(20)出风口的滤网(21),或者由左向右依次经过所述滤网(21)和所述过滤区后,再经过加热区(40),以便过滤气体中的灰尘和水汽;
所述风扇(20)上设置减震降噪毡,所述风扇(20)外部设有静音罩,以便降低风扇(20)工作带来的噪声。
8.根据权利要求7所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述电控装置内设置有遥控模块,所述遥控模块输入信号控制风扇(20)和PTC加热板的工作。
9.根据权利要求7所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述电控装置内设置有风速仪,通过调整风扇(20)上的电压来调整风扇(20)的转速,进而得到不同风速下对应的PTC加热器的功率。
10.根据权利要求1所述的风道型PTC加热器,其特征在于,所述风扇(20)的扇叶由中心壳(22)及均布在所述中心壳(22)上外侧壁上的第一扇叶组及第二扇叶组构成;所述第一扇叶组包括多个长扇片(4),所述第二扇叶组包括多个短扇片(5),并且各个所述的长扇片(4)与各个所述的短扇片(5)相互间隔设置;所述扇叶还包括同轴设置在所述第二扇叶组外部的聚风筒(25),所述第二扇叶组中各个的所述端扇片与所述聚风筒(25)内侧壁间隔设置,并且所述聚风筒(25)的侧壁依次连接各个所述多个长扇片(4)的中部。
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