CN115727537A - 暖风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种暖风机，包括：支架，支架安装在暖风机内部；发热体，发热体连接在支架上，且发热体位于暖风机的出风风道内；温控器，温控器连接在支架上，温控器用于检测发热体的温度；阻流结构，阻流结构设置在支架上，阻流结构设置在温控器的感温面位置处。本发明的暖风机有效地解决了现有技术中暖风机的温控器监测精度低、导致存在安全隐患的问题。

Description

暖风机

技术领域

本发明涉及暖风机技术领域，具体而言，涉及一种暖风机。

背景技术

现有技术中，暖风机依靠材料阻燃、耐燃性来避免火灾等安全事故，但常因成本、外观等原因只能选择几种材料。在材料确定情况下，暖风机使用安全主要依靠温控器通断来控制电路通断，进而控制发热体通断。暖风机是因制热快、轻巧等特点成了电暖器的主流产品，小体积、大功率成了暖风机品类的产品趋势。

根据GB 4706.1-2005、GB 4706.23-2007中第11章正常发热试验中，要求器具热塑性材料外部部件的温升要满足材料的球压值，如式1：

T₁-T₀+40℃≤T_m；

其中T₁是实际测试的塑胶材料温度，T₀是测试时的环境温度，T_m是塑胶材料本身的球压值。

在第19章非正常工作中，器具必须经过左半覆盖、右半覆盖、全覆盖、降压、发热体干烧试验后，热塑性材料外部部件的温升要满足球压值要求，如式2：T₂-T₀+25℃≤T_m；

其中T₂是实际测试的塑胶材料温度，T₀是测试时的环境温度，T_m是塑胶材料本身的球压值。

另外，还需满足以下性能要求：1)瞬间断电试验时，温控器不应响应动作，不能出现热量“冲断”现象；2)浴室高温试验时，温控器不能响应动作。

暖风机产品只有满足上面要求，产品的安全才得以保障。然而，目前现有技术中的暖风机，其温控器均采用常规的强制对流传热，来进行感温测量，但这种监测精度较低，存在一定的安全隐患。

综上所述，现有技术中暖风机的温控器监测精度低、导致存在安全隐患的问题。

发明内容

本发明实施例中提供一种暖风机，以解决现有技术中暖风机的温控器监测精度低、导致存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种暖风机，包括：支架，支架安装在暖风机内部；发热体，发热体连接在支架上，且发热体位于暖风机的出风风道内；温控器，温控器连接在支架上，温控器用于检测发热体的温度；阻流结构，阻流结构设置在支架上，阻流结构设置在温控器的感温面位置处。

进一步地，支架套设在发热体外部，发热体连接在支架的内壁面上；支架的内壁面围成部分出风风道。

进一步地，支架的内壁面上具有至少一个限位筋，发热体与限位筋限位配合。

进一步地，阻流结构为阻流筋条，阻流筋条设置在支架的内壁面上，阻流筋条位于出风风道内。

进一步地，阻流筋条为直线型筋条，阻流筋条的长度为L，温控器的直径为R；

0＜L≤R。

进一步地，支架具有与内壁面相对设置的外壁面，温控器固定连接在外壁面上；支架上设置有感温孔，感温孔贯穿内壁面和外壁面，温控器的感温面对应设置在感温孔处，温控器的感温面朝向发热体。

进一步地，支架上设置有导流槽，导流槽与感温孔连通；导流槽贯穿内壁面和外壁面，导流槽用于散发热量。

进一步地，导流槽的第一端与感温孔连通，导流槽的第二端位于支架的边缘并形成有开口。

进一步地，阻流筋条与感温孔相邻设置。

进一步地，导流槽的宽度为A，0＜A≤R。

进一步地，温控器的感温面温度为T，单位为℃；传热系统的常数为K，温控器的感温面与发热体的距离为D；关系公式如下：

进一步地，温控器的感温面与发热体的距离为D，单位为mm；0＜D≤10mm。

进一步地，温控器包括断电复位温控器和/或自复位温控器。

在温控器的感温面位置处增加阻流结构，使通过温控器30的感温面的气流的局部风速降低至接近零，降低风速对温控器感温面的影响，进而将常规的强制对流传热改为辐射传热，辐射传热的精度更高，而且不受风速印象，排除了暖风机中其他因素的影响，提升了监测精度，消除了由于温度监测不稳定而存在安全隐患的问题，暖风机的温度控制更稳定，提高了产品试验可靠性和产品安全性。

附图说明

图1是本发明实施例的暖风机的部分结构示意图；

图2是本发明实施例的暖风机的支架和阻流结构的结构示意图；

图3是本发明实施例的暖风机的支架和阻流结构的立体图；

图4是本发明实施例的暖风机的内部结构示意图；

图5是本发明实施例的暖风机的结构分解示意图；

图6是本发明实施例的暖风机的温控器的安装示意图；

图7是现有技术中温控器的瞬间断电温升曲线；

图8是本发明实施例的暖风机的温控器的瞬间断电温升曲线；

图9是现有技术中温控器的降压试验温升曲线；

图10本发明实施例的暖风机的温控器的降压试验温升曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

由于电压、风机等因素，风速是不稳定的，强制对流时，温控器难以监测，若要满足所有标准要求，温控器选定参数余量必须足够大，相反辐射对流温控器选定参数余量较小时也可满足要求。强制对流受风速的影响较大，造成原有的强制对流比辐射传热的精度更低。暖风机产品的实验中，存在强制对流切换辐射传热的情况(如瞬间断电时)；当一种已确定结构安装的温控器主要是针对某一状态(强制对流或辐射传热)进行监测，强制对流的传热方式明显不能应对突发情况的监测。

通过上述对现有技术中温控器监测精度低的分析，参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种暖风机，暖风机包括支架10、发热体20、温控器30和阻流结构40，支架10安装在暖风机内部；发热体20连接在支架10上，且发热体20位于暖风机的出风风道101内；温控器30连接在支架10上，温控器30用于检测发热体20的温度；阻流结构40设置在支架10上，阻流结构40设置在温控器30的感温面位置处。

在温控器的感温面位置处增加阻流结构，使通过温控器30的感温面的气流的局部风速降低至接近零，降低风速对温控器感温面的影响，进而将常规的强制对流传热改为辐射传热，辐射传热的精度更高，而且不受风速印象，排除了暖风机中其他因素的影响，提升了监测精度，消除了由于温度监测不稳定而存在安全隐患的问题，暖风机的温度控制更稳定，提高了产品试验可靠性和产品安全性。

阻流结构就是一种修正风速影响的结构，主要是为了降低气流的局部风速，具体的形状结构，均可以根据出风风道的流向和温控器的位置进行设计。在正常工作时，阻流结构附近为辐射传热，其他位置仍然为强制对流。

优选地，支架10套设在发热体20外部，发热体20连接在支架10的内壁面11上；支架10的内壁面11围成部分出风风道101，参见图2和图4。支架10在本实施例中整体呈矩形框，支架10的内壁面11为环形面，该结构可以作为出风风道101的一部分，发热体连接在支架10的内壁面上以对出风气流进行加热。支架10既能作为发热体和阻流结构的安装结构，还能形成出风风道的一部分，一物多用，能够极大程度地节省暖风机的内部空间，使暖风机更加小巧、轻便。

为了方便维修和安装，支架10的内壁面11上具有至少一个限位筋12，发热体20与限位筋12限位配合。参见图1，发热体为矩形形状，限位筋12为多个并分布在发热体的四周，以对发热体进行固定和限位。在维修时，可以直接从支架上取下进行清洁维修。

优选地，阻流结构40为阻流筋条，阻流筋条设置在支架10的内壁面11上，阻流筋条位于出风风道101内。内壁面11就是出风风道的内壁，所以阻流筋条位于在出风风道内，并且可以将其附近的气流的局部风速降低至接近零。阻流筋条的形状可以包括多种，比如U型、弧形、直角型、直线型。

在本实施例中，结合图2和图3所示，阻流筋条为直线型筋条，阻流筋条的长度为L，温控器30的直径为R；0＜L≤R。温控器感温面温度的变化十分明显，上述的数值关系可以提升温控器的监测精度。

支架10具有与内壁面11相对设置的外壁面13，温控器30固定连接在外壁面13上。支架10上设置有感温孔14，感温孔14贯穿内壁面11和外壁面13，温控器30的感温面对应设置在感温孔14处，温控器30的感温面朝向发热体20。温控器30固定在外壁面上，可以防止温控器的测量精度下降，比如防止长期处于出风风道内，自身温度升高导致的测量精度降低的问题。而感温孔14是贯穿内壁面和外壁面的通孔，因此，发热体的温度直接通过感温孔辐射传热到温控器的感温面，感温孔将发热体的温度集中辐射，使温控器的监测精度进一步得到了提升。由于温控器的感温面较小，因此感温孔的形状和位置与温控器的感温面匹配设置，感温面偏差几毫米有可能造成温升值偏差几十度，非正常时不能及时保护，因此，温控器对安装精度要求较高，而感温孔能够降低安装精度要求，提高安装效率。

需要说明的是，温控器可以通过U形筋和限位筋条等结构进行安装定位，只要保证温控器的安装精度能够达到要求就可以，当然可以在外壁面和内壁面上分别设置固定结构(比如螺钉螺母等)，来固定温控器。这些固定结构或者固定方式等均是现有技术，此处不再赘述。

优选地，支架10上设置有导流槽15，导流槽15与感温孔14连通；导流槽15贯穿内壁面11和外壁面13，导流槽15用于散发热量。导流槽15利于瞬间断电后集中的热量及时散出，保证了温控器(比如：自复位温控器)不会被热量“冲断”。

为了提升导流槽15的散热效果，导流槽15的第一端与感温孔14连通，导流槽15的第二端位于支架10的边缘并形成有开口。瞬间断电后集中的热量能够从感温孔中流入导流槽15后，再进行散出。

导流槽15的宽度为A，0＜A≤R。温控器感温面温度的变化十分明显，上述的数值关系可以提升温控器的监测精度。

阻流筋条与感温孔14相邻设置。阻流筋条的位置和感温孔相互配合，降低风速对温控器的影响，同时使发热体的热量能够被温控器精准的监测到。

温控器30的感温面温度为T，单位为℃；传热系统的常数为K，温控器30的感温面与发热体20的距离为D；关系公式如下：

上述函数关系可应用于所有用温控器控制整机通断的暖风机产品，当温控器参数难以确定时，特别涉及多个温控器选型，可通过上述关系公式中3个变量确定温控器参数，上述关系公式下的结构配合，监测精度最佳。

优选地，温控器30的感温面与发热体20的距离为D，单位为mm；0＜D≤10mm。温控器感温面温度的变化十分明显，上述的数值关系可以提升温控器的监测精度。

结合图5所示，温控器30包括断电复位温控器31和/或自复位温控器32。断电复位温控器和自复位温控器分别设置在支架的两侧，断电复位温控器和自复位温控器为并联设置。市场上暖风机功率都较小，产品在电路中常采用1个断电复位温控器或者“1个熔断体+1个自动复位温控器”方式来控制整机通断，有效保证了暖风机的安全性，延长了产品的使用寿命，提高了产品用户体验感，提升了温控器元器件的通用性。

温控器有自复位温控器、断电复位温控器两种，在正常试验(正常工作)、浴室高温试验(浴室高温试验仅在针对在浴室使用的暖风机)中两种温控器都不能动作断开，在瞬间断电后温控器不能断开，而在非正常工作中温控器要迅速响应保护，确保整机安全。产品设计只有满足上述温控器要求，产品的安全性才能得到保证。

在确保自复位温控器在整个正常和非正常工作时，自复位温控器的感温面没有明显的风吹风，从而温控器感温面感受到的是PTC发热体本身的辐射温度，不再受到热风的影响。同时利用PTC发热体本身具备的功率降低、温度升高的特性，当通过PTC发热体的风速降低时，PTC发热体本身的温度降急剧上升，以实现温控器的感温面温度也随之急剧上升的目的，确保产品在非正常降压实验时，限温器能及时响应保护，确保整机安全。

有效感温距离内两种温控器依靠感温面来监测发热体温度，另外在瞬间断电试验中产品对温控器要求不一样；同时断电复位温控器内含有发热元件，而自复位温控器内不含发热元件，这会造成在相同温控器固定结构状态下断电后断电温控器温度升高幅度比自复位大(对于暖风机产品而言，温控器在断电后感温面温度都会瞬间升高现象)。

在本实施例中，在自复位温控器的位置增加阻流结构，而未在断电复位温控器增加阻流结构，并在此结构基础上进行实验。

暖风机靠对流传热、热辐射两种方式与进行环境进行热量交换，在瞬间断电试验中，对流传热会切换为热辐射，变化的热气流造成了极大的温控器感温面温度变化，两种温控器温度变化较大。图7示出了现有技术中温控器的瞬间断电温升曲线，可以看出，现有技术中温控器明显没有检测到温度变化。而图8示出了本发明中温控器的瞬间断电温升曲线，可以看出，本发明的温控器能够精准测量出温度变化。综上所述，本发明暖风机中温控器的监测精度更高。

在降压试验中，图9示出了现有技术中温控器的降压试验温升曲线，图10示出了本发明中温控器的降压试验温升曲线。结合图9和图10，可以看出现有技术中温控器的温度监测依旧比较迟钝，对温度变化监测的精度很低。反观本发明的温控器，增加阻流结构的自复位温控器的监测精度明显提升了，能够检测到温度变化，监测非常灵敏。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种暖风机，其特征在于，包括：

支架(10)，所述支架(10)安装在所述暖风机内部；

发热体(20)，所述发热体(20)连接在所述支架(10)上，且所述发热体(20)位于所述暖风机的出风风道(101)内；

温控器(30)，所述温控器(30)连接在所述支架(10)上，所述温控器(30)用于检测所述发热体(20)的温度；

阻流结构(40)，所述阻流结构(40)设置在所述支架(10)上，所述阻流结构(40)设置在所述温控器(30)的感温面位置处。

2.根据权利要求1所述的暖风机，其特征在于，

所述支架(10)套设在所述发热体(20)外部，所述发热体(20)连接在所述支架(10)的内壁面(11)上；

所述支架(10)的内壁面(11)围成部分所述出风风道(101)。

3.根据权利要求2所述的暖风机，其特征在于，

所述支架(10)的内壁面(11)上具有至少一个限位筋(12)，所述发热体(20)与所述限位筋(12)限位配合。

4.根据权利要求2所述的暖风机，其特征在于，

所述阻流结构(40)为阻流筋条，所述阻流筋条设置在所述支架(10)的内壁面(11)上，所述阻流筋条位于所述出风风道(101)内。

5.根据权利要求4所述的暖风机，其特征在于，所述阻流筋条为直线型筋条，所述阻流筋条的长度为L，所述温控器(30)的直径为R；

0＜L≤R。

6.根据权利要求5所述的暖风机，其特征在于，

所述支架(10)具有与所述内壁面(11)相对设置的外壁面(13)，所述温控器(30)固定连接在所述外壁面(13)上；

所述支架(10)上设置有感温孔(14)，所述感温孔(14)贯穿所述内壁面(11)和所述外壁面(13)，所述温控器(30)的感温面对应设置在感温孔(14)处，所述温控器(30)的感温面朝向所述发热体(20)。

7.根据权利要求6所述的暖风机，其特征在于，

所述支架(10)上设置有导流槽(15)，所述导流槽(15)与所述感温孔(14)连通；

所述导流槽(15)贯穿所述内壁面(11)和所述外壁面(13)，所述导流槽(15)用于散发热量。

8.根据权利要求7所述的暖风机，其特征在于，所述导流槽(15)的第一端与所述感温孔(14)连通，所述导流槽(15)的第二端位于所述支架(10)的边缘并形成有开口。

9.根据权利要求8所述的暖风机，其特征在于，所述阻流筋条与所述感温孔(14)相邻设置。

10.根据权利要求7所述的暖风机，其特征在于，所述导流槽(15)的宽度为A，0＜A≤R。

11.根据权利要求10所述的暖风机，其特征在于，

所述温控器(30)的感温面温度为T，单位为℃；传热系统的常数为K，所述温控器(30)的感温面与所述发热体(20)的距离为D；关系公式如下：

12.根据权利要求6所述的暖风机，其特征在于，

所述温控器(30)的感温面与所述发热体(20)的距离为D，单位为mm；

0＜D≤10mm。

13.根据权利要求1所述的暖风机，其特征在于，所述温控器(30)包括断电复位温控器(31)和/或自复位温控器(32)。

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