CN212565958U - 电暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电暖器，包括：主壳体，包括具有散热区域的散热面板，散热区域内开设有多个散热孔；发热体，设于主壳体的内腔内，且发热体在散热面板上的正投影为第一正投影；风轮，设于主壳体的内腔内，且风轮在散热面板上的正投影为第二正投影；其中，第一正投影与第二正投影均位于散热区域内，且第一正投影与第二正投影彼此不重叠；风轮可将发热体产生的热量通过散热孔输送至外界环境中，直至位于第一正投影区域内的散热孔的温度与位于第二正投影区域内的散热孔的温度的差值小于20℃。上述电暖器，风轮的设置避免了主壳体内部的温度过高而导致电暖器的整机温度过高，并实现了散热面板上下均匀制热的效果。

Description

电暖器

技术领域

本实用新型涉及采暖技术领域，特别是涉及一种电暖器。

背景技术

随着科技的进步与社会的发展，人们的生活水平逐渐提高，人们对工作、生活环境的要求也日益提高。为了在寒冷的冬季使室内也具有舒适的温度，电暖器成为了人们生活中广泛应用的一种电器。电暖器可对室内进行快速升温，从而提高了室内环境的舒适度，有效提高了人们的生活质量。而且，电暖器相对于传统的采暖方式，建设和安装成本低，具有无污染、能耗低、能源利用率高、使用灵活等优点，受到人们的广泛喜爱。

目前，市场上的电暖器通过安装在其内的发热体产生热量实现制热功能，且主要包括采用辐射+自然对流加热的方式与强制对流加热的方式两种，但这两种方式均难以同时满足升温快且风感低的要求，从而阻碍了用户的体感舒适度的提高，不利于电暖器的进一步推广。

实用新型内容

本实用新型针对电暖器难以同时满足升温速度较快且风感较低的问题，提出了一种电暖器，该电暖器可以达到升温速度较快且风感较低的技术效果。

一种电暖器，所述电暖器包括：

主壳体，包括具有散热区域的散热面板，所述散热区域内开设有多个散热孔；

发热体，设于所述主壳体的内腔内，且所述发热体在所述散热面板上的正投影为第一正投影，所述发热体产生的热量可通过所述散热孔辐射至外界环境中；以及

风轮，设于所述主壳体的内腔内，且所述风轮在所述散热面板上的正投影为第二正投影，所述风轮可将所述发热体产生的热量通过所述散热孔输送至外界环境中；

其中，所述第一正投影与所述第二正投影均位于所述散热区域内，且所述第一正投影与所述第二正投影彼此不重叠；

所述多个散热孔的总面积占所述散热区域的总面积的40％-60％，以使位于所述第一正投影区域内的散热孔的温度与位于所述第二正投影区域内的散热孔的温度的差值小于20℃。

在其中一个实施例中，所述多个散热孔的总面积占所述散热区域的总面积的48％。

在其中一个实施例中，所述发热体的功率密度为0.9-1.2W/cm²，位于所述第一正投影区域内的散热孔的温度与位于所述第二正投影区域内的散热孔的温度均高出环境温度40℃-60℃。

在其中一个实施例中，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔呈矩阵排列，且每个所述散热孔呈圆形；和/或位于所述第二正投影区域内的所述散热孔呈矩阵排列，且每个所述散热孔呈圆形。

在其中一个实施例中，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔的直径相同；和/或位于所述第二正投影区域内的所述散热孔的直径相同。

在其中一个实施例中，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔的直径与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔的直径相同；或

位于所述第一正投影区域内的所述散热孔的直径与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔的直径不同。

在其中一个实施例中，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔的直径均为3mm-6mm。

在其中一个实施例中，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔的直径均为4mm。

在其中一个实施例中，所述散热面板开设有多组散热孔组，所述散热孔，多组所述散热孔组沿第一方向间隔排布，每组所述散热孔组包括多个所述散热孔，每组中的多个所述散热孔沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔排布。

在其中一个实施例中，所述发热体为电热膜，且所述发热体与所述散热区域所在的平面平行且间隔设置。

在其中一个实施例中，所述风轮设于所述发热体下方，且所述发热体在所述风轮上的正投影位于所述风轮上。

在其中一个实施例中，所述风轮为贯流风轮。

在其中一个实施例中，所述散热孔为空气流入和/或流出所述主壳体的通道，所述第一正投影位于所述第二正投影的上方，所述发热体产生的热量的一部分通过位于所述第一正投影区域的所述散热孔辐射至外界环境中，所述发热体产生的热量的另一部分由所述风轮抽出并通过位于所述第二正投影区域内的所述散热孔输送至外界环境中。

上述电暖器，风轮的设置避免了主壳体内部的温度过高而导致电暖器的整机温度过高，从而延长电暖器的使用寿命，有效消除了因温度过高带来的安全隐患。更重要的是，由于位于第一正投影区域内的散热孔的温度与位于第二正投影区域内的散热孔的温度的差值小于20℃，因此在避免了因位于第一正投影区域的散热孔的温度过高导致升温过慢的缺点的同时，也避免了因位于第二正投影区域的散热孔的温度过高带来的风感过强的问题，实现了散热面板上下均匀制热的效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电暖器的结构示意图；

图2为图1所示电暖器的内部结构示意图；

图3为图1所示电暖器的散热面板的结构示意图；

图4为图1所示电暖器的发热体的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的电暖器的热传递路径的示意图。

附图标记说明：

100、电暖器；20、主壳体；21、散热面板；212、散热孔；40、发热体； 41、接线端子；60、风轮。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

正如背景技术中所述，目前，现有技术中的电暖器通过安装在其内的发热体产生热量，进而通过辐射+自然对流的方式实现制热功能。

辐射+自然对流加热的原理是一部分热量通过电暖器内的发热体直接辐射到人体上，另一部分为发热体加热电暖器的内部空气，使得室内冷热空气进行对流循环，通过室内空气不断被加热的循环，进而提高室内温度。由于辐射+自然对流加热没有风感，因此具有良好的舒适度，但另一方面也存在制热效果差、取暖升温慢、用户取暖效果不好的缺点。

为了解决电暖器无法在具有良好的舒适度的同时具有较快的制暖速度的特点，本实用新型提供了一种电暖器100，在具有良好的舒适度的同时可达到较快的制暖速度，从而提高用户体验。

如图1及图2所示，本实用新型一实施例提供了一种电暖器100，用于为室内供暖。电暖器100包括主壳体20、发热体40，发热体40均设于主壳体20内，发热体40发热后，产生的一部分热量直接辐射到以提高使用者的体感温度，另一部分热量则加热主壳体20内的空气使得主壳体20内的空气升温，从而造成室内的冷热空气进行对流，进而使室内温度逐渐提高，实现了通过辐射+自然对流的方式为室内环境供暖。

具体地，主壳体20呈大致为立方体状的具有内腔的中空壳状结构，包括底板、散热面板21、后侧背板、右侧板、左侧板以及顶板。底板直接或通过支撑件间接地支撑于放置面(例如地面)上，散热面板21、右侧板、后侧背板以及左侧板设于底座同一侧并依次首尾连接，顶板与底板在第一方向上间隔设置且相互平行，并连接于散热面板21、右侧板、后侧背板以及左侧板远离底座的一端。其中，散热面板21与后侧背板沿第三方向间隔设置且相互平行，右侧板与左侧板连接于散热面板21与后侧背板之间，且右侧板与左侧板平行且沿第二方向间隔设置且相互平行。可以理解，主壳体20的形状不限于此，可根据需要设置以满足不同需求。其中，第一方向为竖直方向，即图2中的Z轴方向，第二方向为主壳体20的长度方向，即图2中的X轴方向，第三方向为主壳体20的宽度方向，即图2中的Y轴方向，且第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。

进一步地，散热面板21具有用于散发热量的散热区域，散热区域内开设有连通外界环境的多个散热孔212。如此，主壳体20中的热量可同通过散热孔212 散发至外界环境，外界环境中的空气则可通过散热孔212进入主壳体20内形成气流。如此，无需在主壳体20的右侧板、左侧板以及顶板等其它位置单独设置独立于散热孔212的进风口，从而简化了电暖器100的结构，同时具有较大的进风面积，从而提高了进风效率。

需要说明的是，在本申请中，在所有散热孔212中位于最外侧的散热孔212 界定形成散热区域的边缘，散热区域的边缘与位于最外侧的散热孔212外侧边缘相切。

发热体40设于主壳体20内且与散热面板21对应设置，发热体40在散热面板21上的正投影为第一正投影，第一正投影完全位于散热区域内。如此，发热体40产生的一部分热量可通过散热面板21上开设的散热孔212直接辐射至人体，发热体40产生的另一部分热量则加热主壳体20内的空气，室内环境中的冷热空气通过散热孔212进行对流循环，室内空气被不断加热，从而实现通过辐射+自然对流的方式提高室内环境温度的功能。

为了提高发热体40的制热效果，发明人在分析电暖器100的供暖方式的过程中发现，发热体40产生的直接辐射至人体的热量满足斯蒂芬-玻尔兹曼定律： Q_辐＝ε×A₁×δ×(t⁴ ₁-t⁴ ₂)，其中，ε为表面辐射率(角系数)，A₁为发热体表面积，δ为黑体辐射系数(5.67×10^-8)，t₁为发热体温度，t₂为人/物体温度。发热体40产生的加热主壳体20内部的空气的热量满足牛顿冷却定律：Q_传＝h×△t×A₂，其中，h为对流换热系数，△t为温度差(t1-t2)，A₂为对流换热面积。

由此可知，发热体40的制热总量为：Q_总＝Q_辐+Q_传＝ε×A₁×δ×(t⁴ ₁-t⁴ ₂)+ h×△t×A₂。而由于表面辐射率ε、辐射系数δ以及对流换热系数h均为定值，因此发明人发现，为了提高发热体40的制热总量，可通过提高发热体温度t₁与发热体面积A₁这两个角度来实现。

基于上述研究，本实用新型中的发热体40为一整张发热膜，发热体40与散热区域所在平面平行且间隔设置，发热体40的功率密度为0.9-1.2W/cm²。如此，本实用新型的电暖器100具有较高的发热体40温度t₁与较大的发热体40 面积A₁，因此使电暖器100具有较高的制热总量。而且发热体40与散热区域所在平面平行且间隔设置，因此发热体40散发的热量可直接辐射到人体上，避免热量的浪费。可以理解，发热体40的形状、数量以及功率密度可根据需要选择以满足不同要求。

如图3所示，具体在一实施例中，发热体40为一张矩形的发热膜，发热膜的长度方向平行于第二方向(即主壳体20的长度方向)，发热膜的宽度方向平行于第一方向(即主壳体20的高度方向)，发热膜的一侧边缘设有接线端子41 以与供电结构电连接。如此，供电结构可向发热膜输出电流，发热膜可将电流转换为热量以辐射至人体，同时加热主壳体20内的空气。

但是发明人在进一步的研究中发现，虽然提高发热体40的功率密度有效提高了发热体40的制热总量，但发热体40的温度的提高也将同时导致电暖器100 的整机温度过高，从而在降低了电暖器100的使用寿命，同时降低了制暖舒适度。基于上述发现，本实用新型的电暖器100还包括风轮60。

请继续参阅图1及图2，风轮60可转动地设于主壳体20内，风轮60与散热面板21的散热区域对应设置，风轮60在散热面板21上的正投影为第二正投影，第二正投影完全位于散热区域内，并与发热体40在散热面板21上的第一正投影彼此不重叠，且散热区域的面积大于第一正投影与第二正投影的面积之和。发热体40产生的热量的一部分通过位于第一正投影区域的散热孔212辐射至外界环境中，发热体40产生的热量的另一部分由风轮60抽出并通过位于第二正投影区域内的散热孔212输送至外界环境中以造成冷暖空气的强制对流。

进一步地，多个散热孔(212)的总面积占散热区域的总面积的40％-60％， (即所有散热孔212的总面积占散热面板21的散热区域的总面积的40％-60％) 位于第一正投影区域内的散热孔212的温度与位于第二正投影区域内的散热孔 212的温度的差值小于20℃。

如此，风轮60的设置避免了主壳体20内部的温度过高而导致电暖器100 的整机温度过高，从而延长电暖器100的使用寿命，有效消除了因温度过高带来的安全隐患。更重要的是，由于多个散热孔212的总面积占散热区域的总面积的40％-60％，位于第一正投影区域内的散热孔212的温度与位于第二正投影区域内的散热孔212的温度的差值小于20℃，因此在避免了因位于第一正投影区域的散热孔212的温度过高影响舒适度的同时，也避免了因位于第二正投影区域的散热孔212的温度过高带来的风感过强的问题，实现了散热面板21上下均匀制热的效果。

相反，如果散热孔212的开孔率小于40％，则将导致由发热体40直接辐射至外界环境的热量较少，而通过风轮60产生的强制对流输送至外界环境的热量过高造成风感过强，降低了用户体验。而如果散热孔212的开孔零大于60％，则将导致由风轮产生的强制对流输送至外界环境的热量过低，从而减小了升温速度，影响了制暖效果。

进一步地，由于风轮60可抽出发热体40产生的部分热量，因此在发热体 40的功率密度为0.9-1.2W/cm²的同时，位于第一正投影区域内的散热孔212的温度与位于第二正投影区域内的散热孔212的温度均可高出环境温度40℃ -60℃，从而避免散热孔212的温度过高而影响舒适度。

具体在一些实施例中，风轮60设于发热体40的正下方，风轮60为贯流风轮，风轮60的中心轴线沿发热体40的长度方向(即主壳体20的长度方向)延伸，且风轮60在散热面板21上的正投影位于散热区域内，发热体40在风轮60 上的正投影位于风轮60上。如此，风轮60可从发热体40的一端抽出发热体40 产生的部分热量，在避免因发热体40的温度提高导致电暖器100的整机温度过高的同时，可将该部分热量通过散热面板21上的散热孔212高效地输送至外界环境中，进而在降低电暖器100的整机温度、延长电暖器100的使用寿命的同时，提高了取暖效果。

请参阅图2及图4，为了进一步确保散热面板21上下均匀制热的效果，散热孔212的开孔率优选为48％。

在一些实施例中，多个散热孔212呈矩阵排列。具体地，散热面板21开设有多组散热孔组，多组散热孔组沿第一方向间隔排布，每组散热孔组包括多个散热孔212，每组散热孔组的多个散热孔212沿第二方向间隔排布。可以理解，散热孔212的排布方式不限，可根据需要设置。

更进一步地，位于第一正投影区域内的散热孔212与位于第二正投影区域内的散热孔212均呈直径为3mm-6mm的圆孔，且位于第一正投影区域内的散热孔212与位于第二正投影区域内的散热孔212的直径均相等。如此，圆形的散热孔212可将集中的热量进行有效分散，有效避免了热量集中，各个散热孔212 处散发的热量较为均匀，保证了电暖器100近距离取暖范围内具有较低的风速与较高的风温均匀性。优选地在一实施例中，位于第一正投影区域内的散热孔 212与位于第二正投影区域内的散热孔212均呈直径为4mm的圆孔。可以理解，散热孔212的形状与直径不限于此，位于第一正投影区域内的散热孔212与位于第二正投影区域内的散热孔212的形状与大小可相同也可不同，可根据需要设置以满足不同要求。

上述电暖器100，通过发热体40与风轮60的设置结合了辐射+自然对流与强制对流两种加热方式，有效提升了电暖器100的加热效果，同时使电暖器100 具有较高的出风均匀性与舒适性，解决了现有技术中加热效果不佳、风速较高、热风集中以及风感强烈的问题，显著提升了电暖器100的使用舒适度，有利于电暖器100的进一步推广使用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种电暖器，其特征在于，所述电暖器包括：

主壳体(20)，包括具有散热区域的散热面板(21)，所述散热区域内开设有多个散热孔(212)；

发热体(40)，设于所述主壳体(20)的内腔内，且所述发热体(40)在所述散热面板(21)上的正投影为第一正投影，所述发热体(40)产生的热量可通过所述散热孔(212)辐射至外界环境中；以及

风轮(60)，设于所述主壳体(20)的内腔内，且所述风轮(60)在所述散热面板(21)上的正投影为第二正投影，所述风轮(60)可将所述发热体(40)产生的热量通过所述散热孔(212)输送至外界环境中；

其中，所述第一正投影与所述第二正投影均位于所述散热区域内，且所述第一正投影与所述第二正投影彼此不重叠；

所述多个散热孔(212)的总面积占所述散热区域的总面积的40％-60％，以使位于所述第一正投影区域内的散热孔(212)的温度与位于所述第二正投影区域内的散热孔(212)的温度的差值小于20℃。

2.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述多个散热孔(212)的总面积占所述散热区域的总面积的48％。

3.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述发热体(40)的功率密度为0.9-1.2W/cm²，位于所述第一正投影区域内的散热孔(212)的温度与位于所述第二正投影区域内的散热孔(212)的温度均高出环境温度40℃-60℃。

4.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)呈矩阵排列，且每个所述散热孔(212)呈圆形；和/或

位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)呈矩阵排列，且每个所述散热孔(212)呈圆形。

5.根据权利要求4所述的电暖器，其特征在于，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)的直径相同；和/或位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)的直径相同。

6.根据权利要求5所述的电暖器，其特征在于，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)的直径与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)的直径相同；或

位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)的直径与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)的直径不同。

7.根据权利要求5所述的电暖器，其特征在于，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)的直径均为3mm-6mm。

8.根据权利要求5所述的电暖器，其特征在于，位于所述第一正投影区域内的所述散热孔(212)与位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)的直径均为4mm。

9.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述散热面板(21)开设有多组散热孔组，多组所述散热孔组沿第一方向间隔排布，每组所述散热孔组包括多个所述散热孔(212)，每组中的多个所述散热孔(212)沿垂直于所述第一方向的第二方向间隔排布。

10.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述发热体(40)为电热膜，且所述发热体(40)与所述散热区域所在的平面平行且间隔设置。

11.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述风轮(60)设于所述发热体(40)下方，且所述发热体在所述风轮(60)上的正投影位于所述风轮(60)上。

12.根据权利要求10所述的电暖器，其特征在于，所述风轮(60)为贯流风轮。

13.根据权利要求1所述的电暖器，其特征在于，所述散热孔(212)为空气流入和/或流出所述主壳体(20)的通道，所述第一正投影位于所述第二正投影的上方，所述发热体(40)产生的热量的一部分通过位于所述第一正投影区域的所述散热孔(212)辐射至外界环境中，所述发热体(40)产生的热量的另一部分由所述风轮(60)抽出并通过位于所述第二正投影区域内的所述散热孔(212)输送至外界环境中。

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