CN114401561A - 用于ptc加热器的铲齿型防水结构及其防水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于PTC加热器的铲齿型防水结构及其防水系统，包括加热器，所述加热器的左右侧均设置有盖板，所述加热器的上下侧设置有散热片，所述散热片上设置有测力计，所述测力计上设置有挡片，所述散热片上设置有温度传感器，所述散热片上设置有湿度传感器，右侧所述盖板的一侧设置有伸缩套筒，所述伸缩套筒的另一端轴承连接有固定板，所述固定板与右侧盖板之间设置有弹簧，左侧所述盖板的一侧设置有输出杆，所述输出杆的一侧设置有高频气缸，所述高频气缸的一侧设置有输出轴，所述输出轴的另一端设置有旋转电机，所述加热器的两侧的形状为内凹圆弧，所述固定板的一侧设置有雾化口，本发明，具有实用性强和安全性强的特点。

Description

用于PTC加热器的铲齿型防水结构及其防水系统

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，具体为用于PTC加热器的铲齿型防水结构及其防水系统。

背景技术

PTC发热体又叫PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。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。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，从而引起烫伤，火灾等安全隐患。

现有的PTC加热器容易在散热片处产生积水，且难以排出，导致PTC加热器长时间浸水，降低了其使用寿命，实用性差，同时现有的PTC加热器无法在风机出现故障时有效的为PTC加热器降温，容易引发安全事故。

因此，设计实用性强和安全性强的用于PTC加热器的铲齿型防水结构及其防水系统是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供用于PTC加热器的铲齿型防水结构及其防水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：用于PTC加热器的铲齿型防水结构，包括加热器，其特征在于：所述加热器的左右侧均设置有盖板，所述加热器的上下侧设置有散热片，所述散热片上设置有测力计，所述测力计上设置有挡片，所述散热片上设置有温度传感器，所述散热片上设置有湿度传感器。

根据上述技术方案，右侧所述盖板的一侧设置有伸缩套筒，所述伸缩套筒的另一端轴承连接有固定板，所述固定板与右侧盖板之间设置有弹簧，左侧所述盖板的一侧设置有输出杆，所述输出杆的一侧设置有高频气缸，所述高频气缸的一侧设置有输出轴，所述输出轴的另一端设置有旋转电机，所述加热器的两侧的形状为内凹圆弧，所述固定板的一侧设置有雾化口，所述雾化口的一端管道连接有水源，所述雾化口的另一端设置有制冷机。

根据上述技术方案，所述防水系统包括除水模块、检测模块、应急模块，所述除水模块与检测模块电连接，所述检测模块与应急模块电连接；

所述除水模块的作用在于除水，避免水堆积，所述检测模块的作用在于检测外界的温、湿度和外界的风速，所述应急模块的作用在于在紧急情况时触发应急措施且可以自动报警。

根据上述技术方案，所述除水模块包括旋转单元、震动模块，所述震动模块包括震动单元、控制单元，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、风速检测单元，所述应急模块包括喷雾单元、报警单元、制冷单元；

所述旋转单元的作用在于带动加热器旋转，所述震动单元的作用在于带动加热器震动，所述控制单元的作用在于控制加热器的震动频率，所述湿度检测单元的作用在于检测加热器外侧的湿度，所述温度检测单元的作用在于检测加热器的温度，所述喷雾单元的作用在于喷出水雾，所述报警单元的作用在于提醒相关工作人员系统的工作状态存在问题，所述制冷单元的作用在于为喷出的水雾制冷。

根据上述技术方案，所述防水系统的工作过程包括以下工作步骤：

S1：当加热器开始工作，检测外界温湿度；

S2：根据外界温湿度的情况对加热器的外侧环境加以调节，并根据外界的温湿度确定系统的除水模式；

S3：检测加热器外侧的风的强度，进而判断风机的工作状态，将风机的状态予以实时显示，便于相关的工作人员观察系统的具体工作状态；

S4：根据风机的工作状态对加热器的外侧的环境调节手段加以修正。

根据上述技术方案，上述S2中，检测出散热片外侧温度T₁，散热片外侧的湿度为n，根据散热片外侧温度及散热片外侧的湿度确定调节状态；

当(T-T₁)≤40℃时，T为加热器的预设加热到温度，由于加热器的加热速度较快，当启动加热器时，加热器即能加热到预设到的温度，判断此时的温差较小，空气中的水汽不会在散热片上冷凝形成水珠，进而导致散热片上不会积水，此时不采用除水手段来去除积水；

当(T-T₁)>40℃时，判断温差较大，水汽较容易凝结，此时还需要根据外界流过的空气的湿度判断水汽的凝结速度，当散热片外侧的湿度为n≤18％时，判断空气中的水汽含量过小，空气中的热传导速率太低，会影响加热器的加热效率，当散热片外侧的湿度为18％<n≤35％时，判断此时水汽产生速率较低，旋转电机启动，带动加热器转动，使散热片倾斜，进而使凝结的水珠下流，避免其在加热器外侧堆积导致加热器使用寿命降低，且湿度越大倾斜角度越大，在保证热传递效率的同时，避免水珠堆积，当散热片外侧的湿度为35％<n≤50％时，旋转电机使散热片转动到与水平面成30°，且高频气缸启动，带动加热器发生低频震动，将粘结在散热片上的水珠震下，当散热片外侧的湿度为50％<n时，截止加热并启动报警单元，通知相关的工作人员。

根据上述技术方案，上述S3中，测力计测得挡片受到的力为F，挡片的横截面积为S，旋转电机转过的角度为θ，空气的相对密度为ρ，进而可以根据动压公式得出风速：

进而可以根据预设的风速v_预与v进行比较，得出风机的工作状态，并将二者予以实时显示，便于相关的工作人员判断系统的工作状态。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过将加热器的形状设计为内凹形状，使得安装加热芯片时，芯片更容易被安装到壳体的中心位置，且管道的两边设计成内凹的圆弧形状，有利于增高加热器的加热效率，且可以有效的为加热器除水，安全性能也较高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的加热器截面示意图；

图3是本发明的系统结构示意图；

图中：1、旋转电机；2、输出轴；3、高频气缸；4、输出杆；5、盖板；6、加热器；7、散热片；8、弹簧；9、伸缩套筒；10、固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供技术方案：用于PTC加热器的铲齿型防水结构，包括加热器6，其特征在于：加热器6的左右侧均设置有盖板5，加热器6的上下侧设置有散热片7，散热片7上设置有测力计，测力计上设置有挡片，散热片7上设置有温度传感器，散热片7上设置有湿度传感器，测力计用于测量挡片受到的力，温度传感器用于检测散热片7的温度，湿度传感器用于检测散热片7外侧空气的湿度；

右侧盖板5的一侧设置有伸缩套筒9，伸缩套筒9的另一端轴承连接有固定板10，固定板10与右侧盖板5之间设置有弹簧8，左侧盖板5的一侧设置有输出杆4，输出杆4的一侧设置有高频气缸3，高频气缸3的一侧设置有输出轴2，输出轴2的另一端设置有旋转电机1，加热器6的两侧的形状为内凹圆弧，固定板10的一侧设置有雾化口，雾化口的一端管道连接有水源，雾化口的另一端设置有制冷机，高频气缸3可以带动输出杆4高频的伸出或缩回，进而带动加热器6高频震动，旋转电机1可以带动输出轴2转动，进而带动加热器6的角度发生变化；

防水系统包括除水模块、检测模块、应急模块，除水模块与检测模块电连接，检测模块与应急模块电连接；

除水模块的作用在于除水，避免水堆积，检测模块的作用在于检测外界的温、湿度和外界的风速，应急模块的作用在于在紧急情况时触发应急措施且可以自动报警；

除水模块包括旋转单元、震动模块，震动模块包括震动单元、控制单元，检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、风速检测单元，应急模块包括喷雾单元、报警单元、制冷单元；

旋转单元的作用在于带动加热器6旋转，震动单元的作用在于带动加热器6震动，控制单元的作用在于控制加热器6的震动频率，湿度检测单元的作用在于检测加热器6外侧的湿度，温度检测单元的作用在于检测加热器6的温度，喷雾单元的作用在于喷出水雾，报警单元的作用在于提醒相关工作人员系统的工作状态存在问题，制冷单元的作用在于为喷出的水雾制冷；

防水系统的工作过程包括以下工作步骤：

S1：当加热器6开始工作，检测外界温湿度；

S2：根据外界温湿度的情况对加热器6的外侧环境加以调节，并根据外界的温湿度确定系统的除水模式；

S3：检测加热器6外侧的风的强度，进而判断风机的工作状态，将风机的状态予以实时显示，便于相关的工作人员观察系统的具体工作状态；

S4：根据风机的工作状态对加热器6的外侧的环境调节手段加以修正；

上述S2中，检测出散热片7外侧温度T₁，散热片7外侧的湿度为n，根据散热片7外侧温度及散热片7外侧的湿度确定调节状态；

当(T-T₁)≤40℃时，T为加热器6的预设加热到温度，由于加热器6的加热速度较快，当启动加热器6时，加热器6即能加热到预设到的温度，判断此时的温差较小，空气中的水汽不会在散热片7上冷凝形成水珠，进而导致散热片7上不会积水，此时不采用除水手段来去除积水；

当(T-T₁)>40℃时，判断温差较大，水汽较容易凝结，此时还需要根据外界流过的空气的湿度判断水汽的凝结速度，当散热片7外侧的湿度为n≤18％时，判断空气中的水汽含量过小，空气中的热传导速率太低，会影响加热器6的加热效率，当散热片7外侧的湿度为18％<n≤35％时，判断此时水汽产生速率较低，旋转电机1启动，带动加热器6转动，使散热片7倾斜，进而使凝结的水珠下流，避免其在加热器6外侧堆积导致加热器6使用寿命降低，且湿度越大倾斜角度越大，在保证热传递效率的同时，避免水珠堆积，当散热片7外侧的湿度为35％<n≤50％时，旋转电机1使散热片7转动到与水平面成30°，且高频气缸3启动，带动加热器6发生低频震动，将粘结在散热片7上的水珠震下，当散热片7外侧的湿度为50％<n时，截止加热并启动报警单元，通知相关的工作人员；

上述S3中，测力计测得挡片受到的力为F，挡片的横截面积为S，旋转电机1转过的角度为θ，空气的相对密度为ρ，进而可以根据动压公式得出风速：

进而可以根据预设的风速v_预与v进行比较，得出风机的工作状态，并将二者予以实时显示，便于相关的工作人员判断系统的工作状态；

当v≤0.6v_预时，判断系统的工作状态存在异常，此时需要对加热器6的外侧的环境调节手段加以修正，当(T-T₁)≤40℃时，驱动旋转电机1带动加热器6转动90°，使加热器6对风形成阻挡，使风与加热器6更好的接触，增大加热器6的散热效率，当(T-T₁)>40℃且n≤50％时，启动雾化器与制冷器，喷出低温水雾，使加热器6快速降温；

当≤0.6v_预<v≤0.8v_预时，判断系统的能量转化效率较低，当(T-T₁)≤40℃时，不作出修正，当(T-T₁)>40℃，n≤28％时启动雾化器喷出水雾，28％<n≤35％时，旋转电机1启动，带动加热器6转动，使散热片7倾斜；

当v>0.8v_预时，判断系统的工作状态正常，不对环境调节手段加以修正。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：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，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 (7)

1.用于PTC加热器的铲齿型防水结构，包括加热器(6)，其特征在于：所述加热器(6)的左右侧均设置有盖板(5)，所述加热器(6)的上下侧设置有散热片(7)，所述散热片(7)上设置有测力计，所述测力计上设置有挡片，所述散热片(7)上设置有温度传感器，所述散热片(7)上设置有湿度传感器。

2.根据权利要求1所述的用于PTC加热器的铲齿型防水结构，其特征在于：右侧所述盖板(5)的一侧设置有伸缩套筒(9)，所述伸缩套筒(9)的另一端轴承连接有固定板(10)，所述固定板(10)与右侧盖板(5)之间设置有弹簧(8)，左侧所述盖板(5)的一侧设置有输出杆(4)，所述输出杆(4)的一侧设置有高频气缸(3)，所述高频气缸(3)的一侧设置有输出轴(2)，所述输出轴(2)的另一端设置有旋转电机(1)，所述加热器(6)的两侧的形状为内凹圆弧，所述固定板(10)的一侧设置有雾化口，所述雾化口的一端管道连接有水源，所述雾化口的另一端设置有制冷机。

3.用于PTC加热器的防水系统，其特征在于：所述防水系统包括除水模块、检测模块、应急模块，所述除水模块与检测模块电连接，所述检测模块与应急模块电连接；

所述除水模块的作用在于除水，避免水堆积，所述检测模块的作用在于检测外界的温、湿度和外界的风速，所述应急模块的作用在于在紧急情况时触发应急措施且可以自动报警。

4.根据权利要求1、3所述的用于PTC加热器的防水系统，其特征在于：所述除水模块包括旋转单元、震动模块，所述震动模块包括震动单元、控制单元，所述检测模块包括温度检测单元、湿度检测单元、风速检测单元，所述应急模块包括喷雾单元、报警单元、制冷单元；

所述旋转单元的作用在于带动加热器(6)旋转，所述震动单元的作用在于带动加热器(6)震动，所述控制单元的作用在于控制加热器(6)的震动频率，所述湿度检测单元的作用在于检测加热器(6)外侧的湿度，所述温度检测单元的作用在于检测加热器(6)的温度，所述喷雾单元的作用在于喷出水雾，所述报警单元的作用在于提醒相关工作人员系统的工作状态存在问题，所述制冷单元的作用在于为喷出的水雾制冷。

5.根据权利要求1、2、3所述的用于PTC加热器的防水系统，其特征在于：所述防水系统的工作过程包括以下工作步骤：

S1：当加热器(6)开始工作，检测外界温湿度；

S2：根据外界温湿度的情况对加热器(6)的外侧环境加以调节，并根据外界的温湿度确定系统的除水模式；

S3：检测加热器(6)外侧的风的强度，进而判断风机的工作状态，将风机的状态予以实时显示，便于相关的工作人员观察系统的具体工作状态；

S4：根据风机的工作状态对加热器(6)的外侧的环境调节手段加以修正。

6.根据权利要求5所述的用于PTC加热器的防水系统，其特征在于：上述S2中，检测出散热片(7)外侧温度T₁，散热片(7)外侧的湿度为n，根据散热片(7)外侧温度及散热片(7)外侧的湿度确定调节状态；

当(T-T₁)≤40℃时，T为加热器(6)的预设加热到温度，由于加热器(6)的加热速度较快，当启动加热器(6)时，加热器(6)既能加热到预设到的温度，判断此时的温差较小，空气中的水汽不会在散热片(7)上冷凝形成水珠，进而导致散热片(7)上不会积水，此时不采用除水手段来去除积水；

当(T-T₁)>40℃时，判断温差较大，水汽较容易凝结，此时好需要根据外界流过的空气的湿度判断水汽的凝结速度，当散热片(7)外侧的湿度为n≤18％时，判断空气中的水汽含量过小，空气中的热传导速率太低，会影响加热器(6)的加热效率，当散热片(7)外侧的湿度为18％<n≤35％时，判断此时水汽产生速率较低，旋转电机(1)启动，带动加热器(6)转动，使散热片(7)倾斜，进而使凝结的水珠下流，避免其在加热器(6)外侧堆积导致加热器(6)使用寿命降低，且湿度越大倾斜角度越大，在保证热传递效率的同时，避免水珠堆积，当散热片(7)外侧的湿度为35％<n≤50％时，旋转电机(1)使散热片(7)转动到与水平面成30°，且高频气缸(3)启动，带动加热器(6)发生低频震动，将粘结在散热片(7)上的水珠震下，当散热片(7)外侧的湿度为50％<n时，截止加热并启动报警单元，通知相关的工作人员。

7.根据权利要求6所述的用于PTC加热器的防水系统，其特征在于：上述S3中，测力计测得挡片受到的力为F，挡片的横截面积为S，旋转电机(1)转过的角度为θ，空气的相对密度为ρ，进而可以根据动压公式得出风速：

进而可以根据预设的风速v_预与v进行比较，得出风机的工作状态，并将二者予以实时显示，便于相关的工作人员判断系统的工作状态。

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