手持便携式热空气装置的制作方法

本发明涉及一种手持便携式热空气装置，例如适用于点燃烧烤木炭烤架等的炭床的点火器。

背景技术

今天有许多不同的方法和装置用于点燃炭床用于烧烤或明火。通常，打火机液已经长期用于此目的。近年来，人们越来越关注寻找更加环保的点火或点燃木炭烤架的新方法。在wo2007/008130中描述了用作木炭点火器的装置。该装置用于通过使用风扇引入空气流并通过电加热元件加热空气流来点燃炭床等，该电加热元件通过电缆连接到主电源。

因此，这种点火器可以代替仍然可能是点燃明火或木炭烤架的最常用方的常用打火机液。有各种各样的打火机液，它们可以由石油化学产品或天然可再生资源制成，因此更加环保。无论所用打火机液的来源如何，处理打火机液始终是一个风险因素，特别是使打火机液接近明火或炭床。此外，总是存在从打火机燃料中获得未燃烧的碳氢化合物的风险，这可能影响风味并导致不健康的组份被吸入到要在发光木炭上烤制的食物中。

因此，wo2007/008130中描述的电子点火器可以有利地用于通常替换打火机液。然而，与wo2007/008130中描述的装置相比，使用打火机液仍然具有一些优点，例如，打火机液可以很容易地携带并在无法接入电网的地方使用。

本发明旨在提供一种点火器，该点火器可以在比wo2007/008130中所述的各种环境和位置(例如在徒步旅行或海滩烧烤时)更容易地使用，因此可以作为能够在几乎任何地方使用的打火机液的替代方案。

文献de102005048058公开了一种由给出14-18v的蓄电池供电的点火器，该蓄电池也为风扇供电。根据该文献的装置的缺点是足够快地点燃木炭但是需要加热元件中的温度高于这种点火器的可能温度。

发明目的

本发明的目的是提供一种手持式热空气装置，用作例如能够比现有技术的点火器能够更快地点燃例如木炭的点火器。

本发明的目的还在于提供一种手持式热空气装置，其可用作热风枪或吹风机。

因此，本发明的点火器的目的是使点火器的加热元件产生比先前已知的点火器更高的点火温度。因此，点火器的部件由陶瓷封装并通过空气流冷却。

本发明的目的还在于提供一种可编程装置，其可设定用于各种温度范围和气流。

技术实现要素：

本发明涉及一种手持便携式热空气装置，其包括电加热元件、用于引导空气流通过加热元件的风扇和用于为加热元件和风扇供电的蓄电池。加热元件包括具有后端和前端的陶瓷管，在该后端中，具有至少一根电热丝的电热丝电路进入和离开陶瓷管，并且电热丝或者从电缆的前端突出，或者呈螺旋形状进入陶瓷管的前端，并且一根电热丝缠绕在位于陶瓷管中央的中央陶瓷导管周围。

在本发明的一个实施例中，螺旋形状的电热丝足够长，以在外表面上通过中央陶瓷制品的总长度。此外，电热丝的返回连接件位于中央陶瓷导管内。

在本发明的一个实施例中，螺旋形状的电热丝足够长，以在中央陶瓷导管外部和陶瓷管内部进一步通过六次。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷导管是圆柱形的。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷管包括用于封闭所述螺旋形状的电热丝的纵向内部金属丝隔室。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷管包括在陶瓷管的外表面上形成为凹槽的空气凹口。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷管至少分成前部和一个或多个后部，前部由比任何后部更厚的陶瓷材料构成。

在本发明的一个实施例中，所述陶瓷管基本上是圆柱形的，其中央陶瓷导管安装在陶瓷管的中央。

在本发明的一个实施方案中，所述陶瓷管由60％的第一铝组合物和40％的第二铝组合物组成，其中，第一组合物由以下组成：

99％氧化铝，

0.6％的氧化钙，

0.2％镁，

0.2％氧化硅，并且其中，

第二组合物包括：

65％氧化铝，

15％滑石粉，

10％高岭土，

10％碳酸镁。

成分以重量百分比表示，以下成分也是。

在本发明的一个实施例中，电阻丝连接到电路，并将来自蓄电池的部分电压传递给用于通过该装置预热空气的热量。

在本发明的一个实施例中，电缆安装在所述蓄电池和所述风扇之间，其中至少一个电缆设有用于降低风扇的电压的所述电阻丝。

在本发明的一个实施方案中，所述电热丝中的材料组合物包括：

5％镍，

22％铬，

65％铁，

和8％的铝。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括连接到风扇的进气通道，所述进气通道设置在蓄电池附近，使得通过进气通道吸入的空气提供与蓄电池的热交换关系。

在本发明的一个实施例中，进气通道位于蓄电池的上游，以引导空气流与蓄电池直接接触。

在本发明的一个实施例中，所述装置的电气部件被设计成使装置前端的热空气温度在500-800℃的范围内、优选650℃，以能够将热空气装置用作手持式电子点火器，用于点燃诸如木炭等固体燃料。

在本发明的一个实施例中，所述装置的电气部件设计成使装置前端的热空气温度在80-300℃、优选150-200℃的范围内，以能够将热风装置用作手持式热风枪。

在本发明的一个实施例中，所述装置的电气部件被设计成在装置的前端产生热空气的温度在20-90°范围内的特定温度下分步或连续选择，以能够将热风装置用作手持式吹风机。

本发明还涉及一种制造根据前述任一实施例的手持便携式电热空气装置的陶瓷导管或陶瓷管的方法，该方法包括以下步骤：

a)将陶瓷组合物中的材料混合在一起，

b)将混合物置于模具中，

c)将模具在窑中进行处理，首先在200-300℃下燃烧20-40分钟，

d)在1500-1700℃下第二次燃烧处理模具20-40分钟。

在该方法的一个实施例中，使用以下替代步骤：

c)在窑中首先在250℃下燃烧处理模具30分钟。

在该方法的一个实施例中，使用以下替代步骤：

d)在1600℃下第二次燃烧处理模具30分钟。

本发明还包括前述类型的手持便携式热空气装置或热空气装置用作用于点燃固体燃料的点火器。所述点火器包括电加热元件和用于引导空气流通过加热元件的风扇。所述点火器还包括用于为加热元件和风扇供电的蓄电池，其中所述点火器还包括电子控制单元ecu。所述ecu被编程为包括正常点火循环nic，在该正常点火循环中，风扇和加热元件在点火步骤期间同时操作，该点火步骤持续设定的时间间隔。所述ecu被编程为包括在正常点火循环nic中的吹气步骤bs，该吹气步骤在点火步骤is之后。所述吹气步骤bs包括在风扇仍在运行时将加热元件的电效应设定为低于点火步骤is的特征。

在本发明的一个实施例中，所述ecu被编程为控制在吹气步骤中关闭加热元件。

在本发明的一个实施例中，所述ecu被编程为控制风扇以在吹气步骤期间增加空气流量。

在本发明的一个实施例中，所述ecu被编程为包括在点火步骤之前的预热步骤，所述预热步骤包括在加热元件打开时将风扇设定在比点火步骤低的速度的特征，例如，完全关闭。

在本发明的一个实施例中，所述ecu被编程为包括节能点火循环，在该节能点火循环中，加热元件在点火步骤期间消耗的能量低于根据正常点火循环的点火步骤期间消耗的能量。

在本发明的一个实施例中，所述ecu被编程为：与所述正常点火循环中的点火步骤相比，通过将所述点火步骤的时间减少约50％或将所述加热元的功率效应减少约50％瓦特，将所述加热元件(2)在所述节能点火循环中的点火步骤期间的能量消耗减少约50％

在本发明的一个实施例中，点火循环中的点火步骤的总能量消耗是相同点火循环的吹气步骤期间的能量消耗的至少5倍。

在本发明的一个实施例中，所述点火器还包括连接到风扇的进气通道，所述进气通道设置在蓄电池附近，使得通过进气通道吸入的空气与蓄电池处于热交换关系。

在本发明的一个实施例中，进气通道设计成使气流直接与蓄电池直接接触。

附图说明

现在将参考附图中示出的示例性实施例更详细地描述本发明，在附图中，

图1示出了根据本发明的用作点火器的手持便携式热空气装置；

图2示出了热空气装置的控制面板；

图3示出了根据本发明的便携式热空气装置的第二实施例的分割视图。

图4示出了根据图4中的热空气装置的示意电路；

图5示出了图4中的热空气装置的第一陶瓷管的横截面；

图6示出了图4中的热空气装置的第二和第三陶瓷管的横截面；

具体实施方式

图1公开了根据本发明的用作点火器1的热空气装置的侧视图。点火器1包括出气通道9和进气通道6。靠近出口9a定位的加热元件2和靠近入口9a定位的风扇3位于出气通道9中。蓄电池4和电子控制单元(ecu)5位于进气通道6中。蓄电池4电连接到加热元件2和风扇3，以为这些装置提供电力。ecu5连接到加热元件2和风扇3，以通过电热丝或无线通信控制这些装置。出气通道9在其入口9a处连接到进气通道6的出口6b。风扇3设置成通过进气通道6的入口6a中的入口开口(未示出)抽吸空气，使得空气将通过ecu5和蓄电池4。空气将通过风扇3被进一步引导到加热元件2并被加热，然后空气将通过出气通道9的出口9b被丢弃。

因此，点火器设置成使用进气来冷却蓄电池4和ecu5。当然，进气的温度在开始时实际上高于蓄电池4的温度，但是当点火过程开始时，当为加热元件2和风扇3供电时产生的电荷以及当燃料床被点燃时燃烧过程本身将使蓄电池4的温度升高。

点火器1还包括手柄8，使得它可以容易地保持，并且包括用于将点火器设置为期望的功能模式的控制面板8。控制面板8连接到ecu5，以提供用于控制加热元件2和风扇3的输入信息。

在图2中公开了控制面板7的实施例。控制面板包括标记为“n”的第一按钮7a、标记为“e”的第二按钮7b和用于风扇的第三按钮7c，这些按钮具有带有指示“关(off)”、“i”和“ii”的发光二极管的相关指示器面板7d。

当需要启动正常点火循环(nic)时，按下按钮7a。因此字母“n”意味着正常。当按下该按钮时，例如可以通过在按钮7a中集成灯或二极管来指示，使得显然现在点火器被控制为处于nic模式。

当按下“n”按钮7a时，开始nic模式。这是应该选择用于点燃炭床的模式。在按下按钮之前，点火器1优选地位于炭床(或其他固体燃料床)中的适当位置。

根据一个实施例，通过仅在短时间(例如，5至15秒)内激活加热元件而开始的正常点火循环，以预热加热元件2和周围材料。这称为预热步骤(ps)。此后风扇3被激活，例如，处于模式i，以产生通过点火器1以被加热元件2加热的空气流并将加热的空气从出气通道9吹到炭床。这称为点火步骤(is)。该步骤可以设定为持续约30秒至3分钟，通常认为在1至2分钟之间。

在点火步骤(is)之后存在吹气步骤(bs)。该步骤可持续约3至10分钟。在此步骤期间是加热的效果降低，并且可以完全关闭。风扇将继续运行，甚至可以通过选择模式ii来控制风扇以提高其速度，从而增加通过点火器吹送的空气量。

因此，上面描述了正常点火循环(nic)的实施例。然而，可以通过许多方式修改nic，例如，nic是否只能参与点火步骤(is)。然而，通常希望在nic中至少还包括以下吹气步骤(bs)。

在点火步骤(is)期间也可以具有不同的风扇速度，例如，在is的第一部分期间和之后，当炭床中有一些发光时，风扇是否可以设置在模式i中，在is的第二部分期间增加风扇的速度以增加点火速度。

因此，有几种方法可以根据所需的点火特性修改正常点火循环。

标记为“e”的第二按钮7b对应于节能点火(esic)。该模式旨在点燃炭床，同时使用较少的能量进行点火，因此在大多数情况下也可以较慢地点燃炭床。例如，当用户知道他将需要多次使用点火器1而没有机会给蓄电池4充电时，这可能是有用的。如果希望通过将点火器1放置在床的另一部分中来加速已经部分点燃的床的点火过程，这也可以是替代使用方案。或者如果床没有被正常点火循环(nic)正确点燃，这也可以是替代使用方案。当来自蓄电池4的大量电能用于对加热元件2加热时，esic旨在通过减少点火步骤(is)激活的设定时间来降低功耗。因此，该循环本质上按照与正常点火循环(nic)相同的方式被编程，但特别是通过减少与点火步骤(is)中的加热元件的加热相关的能量消耗而不同。

可以按下位于标记“风扇(fan)”旁边的第三按钮7c以选择风扇为“off”、处于模式“i”或处于模式“ii”。通过按下按钮一次，风扇3将从“off”切换到设置为处于模式“i”，模式“i”由标记“i”旁边的指示器面板7d中的照明灯或二极管指示。在此模式下，风扇以慢速模式运行。再次按下第三个按钮，风扇模式将从“i”变为“ii”，这是通过“i”旁边的指示灯关闭并且“ii”旁边的指示灯开始亮起来指示的。在这种模式下，风扇比“i”模式运行得更快，并且吹到炭床上的空气量增加。再次按下按钮，风扇关闭，“off”旁边的指示灯亮，“ii”旁边的指示灯熄灭。

在已经点燃时，从加速炭床的点火的观点来看，能够手动控制风扇的操作是有益的。当床已经开始容易发光时，诱导空气流几乎与诱导加热的空气流一样有效。由于与为加热元件供电相比，来自风扇的电能消耗相当少，因此除了预编程的点火循环(ic)之外，还可以期望该特征。

控制面板7当然可以包括进一步的特征，例如，除了正常点火循环(nic)和节能点火循环(esic)之外，还有另一个按钮用于进一步的点火循环。可以有单独的控制器来手动操作加热元件，即使由于过热的风险而不希望加热元件在没有风扇工作的情况下长时间打开。控制面板7当然也可以包括用于关闭点火器的主开关。

控制面板不需要位于点火器1本身上，也可以是遥控器。

图3示意性地示出了手持便携式热空气装置30的第二实施例的组件的分解图，该手持便携式热空气装置包括具有多个电热丝32的电加热元件31，在图7中公开了七根电热丝，其中六根电热丝位于周边，一根电热丝位于加热元件31的中央。热空气装置包括由马达m驱动的风扇33，该风扇用于引导空气流通过加热元件31。还有电池组形式的蓄电池34，该蓄电池用于为包括在装置中的加热元件31和风扇33供电。

电热丝32封闭在第一陶瓷管35中，该第一陶瓷管邻接位于后方的第二陶瓷管36，该第二陶瓷管又邻接位于后方的第三陶瓷管37。

在第三陶瓷管37中放置有线环46，该线环具有降低风扇电压的功能，同时向来自风扇的向前延伸的热空气流加热。

为了操纵加热间隔和风扇速度，开关按钮38位于装置的后部。线环的另一个目的是消除缩短操作开关按钮38的风险。

图3中的分解部件组装成可操作的装置，其中开关按钮38、蓄电池34放置在手柄中，并且陶瓷部件放置在金属壳体中。热空气装置的各部件的前端和后端由图中的双箭头表示。

图4公开了图3中公开的手持便携式热空气装置的示意性电路40，其中cc形成有第一电热丝电路41和第二电热丝电路42，其中第一电热丝电路41由彼此串联连接的四个螺旋形状的电热丝411、412、413、414组成。第二电热丝电路42由也彼此串联连接的三个螺旋形状的电热丝421、422、423组成。第一电热丝电路41和第二电热丝电路42彼此并联连接，并且这些电热丝电路进一步连接到用于为加热元件31供电的蓄电池34。第一电热丝电路41的总电阻r41优选为2.5ω，并且，第二电热丝电路42的总电阻r42也优选为2.5ω。第二电热丝电路42的第一电热丝421形成在中央陶瓷导管43的外侧并且在中央陶瓷导管43内具有返回连接件44，在图4中用虚线示意性地示出。

为了提供朝向和经过加热元件31的空气流，由马达m驱动的风扇33连接到蓄电池34，风扇33由开关38以低风扇功率“i”操作，在低风扇功率下，加热元件31处于其最大功率并且处于高风扇功率“ii”，在高风扇功率下，加热元件31处于其最小功率或根本不通电。开关38还具有关闭位置“o”，在关闭位置，整个装置关闭。除了最大功率的加热元件31之外，可以在电路中激活电阻回路46，以降低供电电压并增强装置的热容量并且还消除缩短操作功率的风险。电阻回路46的电阻r46优选为170ω。电路40的接线连接到8针1-8触点47，该触点又通过可编程电路板48连接到可充电电池组34。优选地，电池组34的电源是在2000mah下的36v工作电压。可编程电路板48在工厂编程，并且触点47的引脚可以被编程为具有不同的电压和/或电流电平，以使装置工作在其最佳状态。编程由计算机完成。

图5示意性地示出了具有六个电热丝隔室51的第一陶瓷管35的横截面，在每个电热丝隔室51中插入一个螺旋形状的电热丝，使得第一电热丝电路41的电热丝放置在相邻的电热丝隔室51中。第二电热丝电路42的电热丝放置在相邻的电热丝隔室52中，并且一根电热丝421放置在第一陶瓷管35的中央，该电热丝缠绕在中央陶瓷管43上，并且该电热丝返回连接件44位于央陶瓷管道43内。陶瓷管35设置有径向向内延伸的隔室壁53，该隔室壁将每个电热丝隔室与相邻的电热丝隔室分隔开。隔室壁53形成内管空间54，中央陶瓷导管43及其外部缠绕的电热丝421位于该内管空间中。第一陶瓷管35在其外侧形成有空气凹口55，这增加了从风扇到装置的出气通道的出口的空气流量。如前所述，定位空气的进气以冷却蓄电池。

图6示出了第二陶瓷管36的横截面，该第二陶瓷管与第三陶瓷管相同。第二陶瓷管36的形状大致为圆柱形，并设有三个相同的成形空气隔室61和中央空气管62。