CN212178987U - 电暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电暖器，包括：发热组件，其包括至少一个可移动的无源发热体，所述无源发热体能够在交变磁场中被感应加热；加热组件，所述加热组件与所述发热组件无直接接触，所述加热组件包括互频功率部件、驱动电路部件和控制部件，所述驱动电路组件分别与所述互频功率部件、控制部件连接，所述驱动电路部件、控制部件还能够与电源连接，其中，互频功率部件用于提供所述交变磁场，所述驱动电路部件用于调节通入互频功率部件的电压和频率。该电暖器采用更加安全的供暖方式，具备感知控温、过热保护等功能，且该电暖器没有烟尘、燃烧废气、噪音等环境污染，符合现代化城市环保的需要。

Description

电暖器

技术领域

本实用新型特别涉及一种电暖器，属于机械技术领域。

背景技术

目前采用电加热方式的家用暖气包括油汀式电暖气、电热膜供暖、石英管电暖气和对流式电暖气四类为主.油汀式电暖气由密封式电热元件、金属散热管或散热片组成，接通电源后导热油被加热后沿散热管进行对流循环；电热膜供暖采用全透明的高温电热膜为发热材料进行通电导热；石英管电暖气以石英管为加热元件，其加热部分是石英管内穿插的电热丝；对流式电暖气属于传统的依靠通电热源件将电能转化为热能的电暖气，这种电暖器罩壳上为出气口，下方为进气口，通电后电热管周围的空气被加热上升，从出气口流出，而周围的冷空气从进气口进入补充。

然而，由于热元器件的特性导致现有的家用暖气使用寿命较短，如石英管电暖气中的电热丝易氧化，使得热元件散热性不佳或损坏，现有80％以上的电暖气产品都因体积过大、机体过重造成移动不便，占据空间较多；以及，现有的电暖气产品供热范围不足或供热速度过慢也是业内急需解决的技术难题，很多产品难以同时满足供热时间和空间的“双赢”；另外，传统电暖气因通电和接触水等原因，易造成漏电、漏气、噪音等危险或污染，存在诸多安全隐患和环保问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电暖器，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种电暖器，其包括：

发热组件，其包括至少一个可移动的无源发热体，所述无源发热体能够在交变磁场中被感应加热；

加热组件，所述加热组件与所述发热组件无直接接触，所述加热组件包括互频功率部件、驱动电路部件和控制部件，所述驱动电路组件分别与所述互频功率部件、控制部件连接，所述驱动电路部件、控制部件还能够与电源连接，其中，互频功率部件用于提供所述交变磁场，所述驱动电路部件用于调节通入互频功率部件的电压和频率。

进一步的，所述互频功率部件包括电感线圈、磁性部件和谐振器，其中，所述电感线圈绕组在所述磁性部件上，或者，所述电感线圈与所述磁性部件叠层设置，以及，所述电感线圈与所述谐振器串联。

进一步的，所述控制部件包括开关和温度调节部件。

需要说明的是，该驱动电路部件中含有驱动芯片，驱动电路部件向互频功率部件和谐振体发送一个高低电频的交变信号，才能使互频功率部件产生交变磁场，该驱动芯片可以通过市购获得，在此不再赘述。

进一步的，所述加热组件还包括整流滤波部件，所述整流滤波部件与所述互频功率部件连接，且所述整流滤波部件还能够直接与电源电连接。

进一步的，所述加热组件还包括温度监测部件，所述温度监测部件分别与所述互频功率部件和控制部件连接，所述温度监测部件至少用于测量所述发热组件的温度。

进一步的，所述温度监测部件包括至少一个温度传感器，所述温度传感器的探头设置在所述无源发热体的端部。

进一步的，所述无源发热体包括磁性构件。

进一步的，所述磁性构件为铁磁性构件，所述铁磁性构件的厚度小于等于2mm，或者，所述磁性构件为非铁磁性构件，所述非铁磁性构件的厚度小于等于50μm。

更进一步的，所述磁性构件为磁性金属片，或者，所述磁性构件为具有一个以上通孔的磁性金属片，或者，所述磁性构件为磁性金属网状结构。

进一步的，所述磁性构件的形状为多边形或圆形。

进一步的，所述无源发热体还包括基底，所述磁性构件固定设置在所述基底上，或者，所述磁性构件包覆在所述基底表面。

进一步的，所述发热组件包括复数个无源发热体，所述复数个无源发热体间隔排列固定设置在一安装支架上。

进一步的，所述加热组件固定设置在基体表面或者嵌设在基体内部，所述发热组件与加热组件之间的间距为0-50mm；其中，所述基体包括墙体或地面。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1)本实用新型中的一种电暖器，结构简单，使用方便，其依托互频功率器件的使用可实现供暖载体和供暖源分离；

2)本实用新型中的一种电暖器，电控部分(即加热组件、供暖源)可以内置在墙体表面或墙体内部，通过互频电磁感应供电使可移动供暖载体发热并进行供暖，不仅节可以省家用空间提高空间利用率，而且不再受铺设管道的空间限制，无论地面、墙面还是天花板，厨房、阳台、卫生间均可以互频电暖气充当“移动暖气片”；

3)本实用新型中的一种电暖器，能够实现快速供暖，其使用体验相比于传统电暖气产品如油汀式电暖气或电热膜等升温速度明显更加高效；且其启动速度快，电能转换效率高，使得采暖区域迅速升温，大大缩短了“怠热”时间；

4)本实用新型中的一种电暖器，采用更加安全的供暖方式，具备感知控温、过热保护等功能；既不会出现管材损耗的问题，又不必担心任何燃气泄漏的风险，只需打开开关即可完全满足使用需求；且该电暖器没有烟尘、燃烧废气、噪音等环境污染，符合现代化城市环保的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一典型实施案例中一种电暖器的加热组件的电路结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种电暖器的加热组件的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种电暖器主要包括发热组件和加热组件，其中加热组件能够与电源电连接，发热组件和加热组件之间无直接接触，发热组件包括至少一个可移动的无源发热体(该无源发热体即为暖气片)，所述无源发热体能够在交变磁场中形成感应涡流而被感应加热；加热组件包括互频功率部件、驱动电路部件和控制部件，所述驱动电路组件分别与所述互频功率部件、控制部件连接，所述驱动电路部件、控制部件还能够与电源连接，其中，互频功率部件用于提供所述交变磁场，所述驱动电路部件用于调节通入互频功率部件的电压和频率。

发热组件和加热组件之间形成感应涡流发热的过程可以采用“互频”技术，“互频”技术是基于“互频非辐射原理”的一种加热技术，所谓“互频非辐射原理”，指的是在一定条件下，物体之间自然形成内动力机理闭环系统，根据固有频率变化率自动响应，影响前后固有频率正弦波形产生叠加，形成增量变化率。“互频”现象本质为反应了物体之间感知、认知、交流的正弦波叠加状态及其自然、生物双重波动属性。

在一定条件下，金属层厚度增加或减小到特征值(拐点)时，材料属性发生相反方向的变化。如：相对导磁率小于10的金属如金、银、铝、铜的厚度超薄时，可与加热组件中的互频功率部件相匹配并形成感应涡流，进而发热。

具体的，在一定条件下，发热组件20厚度增加或减小到特征值(拐点)时，材料属性发生相反方向的变化，如相对导磁率小于10的金属，如金、银、铝、铜的厚度超薄时，其可与加热组件中的互频功率部件相匹配并形成感应涡流，进而实现发热；然，该厚度增加或减小到特征值(拐点)时的发热组件20的感应涡流值较小，其自身发热的效率极低，难以达到预设的加热温度值，而结合互频效应，便可实现高效感应加热。

具体的，请参阅图1和图2，一种电暖器主要包括相互配合设置的加热组件(可以理解为供暖源)10和发热组件(可以理解为供暖载体)20，发热组件20和加热组件10之间无直接接触，其中，加热组件10可以是被固定设置在墙体或地面内部，且加热组件10能够与电源电连接，并能够在通电后产生交变磁场；发热组件20包括至多个无源发热体(该无源发热体即为暖气片)，该无源发热体能够在交变磁场中被感应加热；其中，该多个无源发热体固定设置在一安装支架上，该安装支架可以是固定在墙体或地面上，或者，该安装支架也可以是移动支架。

具体的，请参阅图1和图2，该加热组件10包括驱动电路部件11、发射电感部件12、控制部件13和谐振器(图中未示出)，所述驱动电路组件11分别与所述发射电感部件12、控制部件13连接，所述驱动电路部件11、控制部件13还能够与电源电连接。

具体的，发射电感部件12包括一个或多个电感线圈和磁性部件，电感线圈绕组在磁性部件上或者与磁性部件叠层设置，且每一电感线圈与对应的单个谐振器串联形成互频功率部件，该互频功率部件能够在通电状态下产生交变磁场，发射电感部件12的工作频率可以是20-35KHz。

具体的，该发射电感部件12与整流滤波部件16连接，整流滤波部件16还与电源连接；其中，该电源包括交流电源和辅助电源，交流电源的电压为220V；其中，该辅助电源主要用于将220V交流电转化为5V直流电，并将该直流电输送至控制部件等。

具体的，所述加热组件10还包括温度监测部件15，所述温度监测部件15分别与所述发射电感部件12和控制部件14连接，所述温度监测部件15至少用于测量所述发热组件的温度，该温度监测部件15包括多个温度传感器，所述温度传感器的探头至少设置在所述无源发热体的端部。

具体的，该控制部件14可以是单片机，单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，该单片机的选择可以根据具体需要而选择不同型号的单片机，在此不再赘述。驱动电路部件主要用来对控制部件的信号进行放大的中间电路，其可以采用现有已知的元件，可以通过市购方式获得。

具体的，该磁性构件的金属种类不作限定，可以为纯金属，亦可以为金属合金。通常而言，应选用导磁率较高的金属，例如铁、不锈钢等，典型的例如304不锈钢或者医疗钢(18-10不锈钢等)。但是，特别需要说明的是，本申请中，磁性构件还可以使用导磁率低的金属，相对导磁率小于10的金属或合金，例如金、铂金、铝、铜等，经研究表明，在一定条件下，发热组件20厚度增加或减小到特征值(拐点)时，材料属性发生相反方向的变化，如相对导磁率小于10的金属，如金、银、铝、铜的厚度超薄时，其可与加热组件中的互频功率部件相匹配并形成感应涡流，进而实现发热；然，该厚度增加或减小到特征值(拐点)时的发热组件20的感应涡流值较小，其自身发热的效率极低，难以达到预设的加热温度值，而结合互频效应，便可实现高效感应加热。

具体的，所述无源发热体包括磁性构件，例如可以是铁磁性构件或非铁磁性构件，铁磁性构件可以是铁构件或钢构件等，非铁磁性构件可以是铝构件或铜构件等；铁磁性构件的厚度小于等于2mm，非铁磁性构件的厚度小于等于50μm。

具体的，所述磁性构件可以是磁性金属片，或者，所述磁性构件为具有一个以上通孔的磁性金属片，或者，所述磁性构件为磁性金属网状结构。

具体的，该磁性构件的网孔密度和网孔大小不作限定，可以理解的是，其网孔密度需要满足以功能需求，例如，可以理解的是，网孔密度越小，其金属的相对受磁感应面积越大，在相同的磁感组功率的前提下，加热效率越高；对于具体的网孔密度在此不作限定，具体应由本领域技术人员根据实际情况和实验进行择优。

具体的，所述无源发热体还包括基底，所述磁性构件固定设置在所述基底上，或者，所述磁性构件包覆在所述基底表面，该基底主要起支撑和美观的作用，其材质可以非金属材料。

具体的，所述无源发热体表面还可以覆盖导热且散热性能优异的构件30覆盖，例如，该构件可以是壁画等。

具体的，所述磁性构件的形状为多边形或圆形等。

具体的，本领域技术人员可以根据无源发热体的形状、材质以及加热距离等参数调节该互频功率部件自身的参数配比，以达到最佳加热效果。例如，采用一块1米见方、厚度为0.5mm的304钢板作为无源发热体，不考虑向外散热的情况下，实现从室温20℃均匀加热到40℃，加热效率按照90％计算，加热功率大致在90W左右，按照30％的热量向外辐射，则加热功率需设定在130W。

本实用新型中的一种电暖器主要包括相互配合设置的加热组件和发热组件，加热组件产生交变磁场，发热组件在交变磁场中通过电磁感应结合互频技术被感应加热，电磁感应加热的原理是感应加热电源产生的交变电流通过感应器(即线圈)产生交变磁场，导磁性物体置于其中切割交变磁力线，从而在物体内部产生交变的电流(即涡流)，涡流使物体内部的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。即是通过把电能转化为磁能，使被加热磁体感应到磁能而发热的一种加热方式。

本实用新型提供的一种电暖器，结构简单，使用方便，其依托互频功率器件的使用可实现供暖载体和供暖源分离。

本实用新型中的一种电暖器，电控部分(即加热组件、供暖源)可以内置在墙体表面或墙体内部，通过互频电磁感应供电使可移动供暖载体发热并进行供暖，不仅节可以省家用空间提高空间利用率，而且不再受铺设管道的空间限制，无论地面、墙面还是天花板，厨房、阳台、卫生间均可以互频电暖气充当“移动暖气片”。

本实用新型提供的一种电暖器，能够实现快速供暖，其使用体验相比于传统电暖气产品如油汀式电暖气或电热膜等升温速度明显更加高效；且其启动速度快，电能转换效率高，使得采暖区域迅速升温，大大缩短了“怠热”时间。

本实用新型提供的一种电暖器，采用更加安全的供暖方式，具备感知控温、过热保护等功能；既不会出现管材损耗的问题，又不必担心任何燃气泄漏的风险，只需打开开关即可完全满足使用需求；且该电暖器没有烟尘、燃烧废气、噪音等环境污染，符合现代化城市环保的需要。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电暖器，其特征在于包括：

发热组件，其包括至少一个可移动的无源发热体，所述无源发热体能够在交变磁场中被感应加热；

加热组件，所述加热组件与所述发热组件无直接接触，所述加热组件包括互频功率部件、驱动电路部件和控制部件，所述驱动电路组件分别与所述互频功率部件、控制部件连接，所述驱动电路部件、控制部件还能够与电源连接，其中，互频功率部件用于提供所述交变磁场，所述驱动电路部件用于调节通入互频功率部件的电压和频率。

2.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述互频功率部件包括电感线圈、磁性部件和谐振器，其中，所述电感线圈绕组在所述磁性部件上，或者，所述电感线圈与所述磁性部件叠层设置，以及，所述电感线圈与所述谐振器串联；和/或，所述控制部件包括开关和温度调节部件。

3.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述加热组件还包括整流滤波部件，所述整流滤波部件与所述互频功率部件连接，且所述整流滤波部件还能够直接与电源电连接。

4.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述加热组件还包括温度监测部件，所述温度监测部件分别与所述互频功率部件和控制部件连接，所述温度监测部件至少用于测量所述发热组件的温度。

5.根据权利要求4所述的电暖器，其特征在于：所述温度监测部件包括至少一个温度传感器，所述温度传感器的探头设置在所述无源发热体的端部。

6.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述无源发热体包括磁性构件。

7.根据权利要求6所述的电暖器，其特征在于：所述磁性构件为铁磁性构件，所述铁磁性构件的厚度小于等于2mm，或者，所述磁性构件为非铁磁性构件，所述非铁磁性构件的厚度小于等于50μm。

8.根据权利要求6或7所述的电暖器，其特征在于：所述磁性构件为磁性金属片，或者，所述磁性构件为具有一个以上通孔的磁性金属片，或者，所述磁性构件为磁性金属网状结构；和/或，所述磁性构件的形状为多边形或圆形；和/或，所述无源发热体还包括基底，所述磁性构件固定设置在所述基底上，或者，所述磁性构件包覆在所述基底表面。

9.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述发热组件包括复数个无源发热体，所述复数个无源发热体间隔排列固定设置在一安装支架上。

10.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于：所述加热组件固定设置在基体表面或者嵌设在基体内部，所述发热组件与加热组件之间的间距为0-50mm；其中，所述基体包括墙体或地面。

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