专利名称：小型便携式电加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式电加热器。
背景技术：
目前可获得尺寸、形状、运行模式等不同的多种便携式电加热器。一些这类的加热器以下述三种模式中的一种模式运行，所述的三种模式即为自然对流加热模式，在这种模式下空气一般以自然对流的方式流过加热器；强制对流加热模式，在这种模式下依靠风机强制空气通过加热器；和辐射加热模式，与对流和传导方式不同，在这种模式下大部分热量通过辐射的方式放出。强制对流模式的加热器，有时被称为加热器风机(heater fans)，一般做得相对较小，但是其在低于安全运行所要求的外壳温度下运行。因为被强制通过加热器的空气从加热器壳体内部带走热量，并使加热器保持相对较冷，所以这些加热器具有相对较小的壳体，并可以保持安全的温度。强制对流加热器的一个缺陷就是它的风机噪音对邻近加热器的人来说会是很讨厌的。由于自然对流加热器没有使用风机或者采用其它有效地使空气移动通过加热器壳体的方式，所以自然对流加热器一般要比强制对流加热器安静。但是，与具有相同输出热量的强制对流加热器相比，自然对流加热器一般必须要有更大的体积才能保持适当的外壳温度。根据加热器的布置，自然对流加热器可能由于多种原因需要较大的体积，例如，使加热元件与壳体外表面间隔一定距离；促使对流空气流通过壳体(以产生烟囱效果)；使得可以采用较大的加热元件等，所述较大的加热元件为以较低的单位面积热输出量运行和/或具有较低运行温度的加热元件。在某些情况下，由于这种自然对流加热器占用了大量的空间，所以其较大的尺寸会成为一个问题。
发明内容
在本发明的一个特定情形中，加热器能够在加热的自然对流模式下或强制对流模式下运行。在自然对流模式下，该加热器可以使外部壳体温度保持低于一个阈值温度，例如，可以低于安全运行的温度上限，和/或当加热器具有相对较小尺寸的同时(例如当体积约为15,000立方厘米(cm3)时)，可以保持低于过热阈值的内部温度。在一个具体实施方式
中，所述加热器可具有矩形盒状壳体，该壳体最大高度约为25cm，最大宽度约为14cm，和/或最大长度约为55cm。在另一个具体实施方式
中，该加热器可以具有高达1500W的热输出量。
在本发明的一个说明性的具体实施例中，便携式加热器包括具有空气入口、空气出口、外表面和前端部的壳体。多个挡板和一个加热元件位于壳体内，所述加热元件能够在自然对流模式下加热从空气入口流至空气出口的空气。设计并布置所述档板，以使其在至少一种自然对流模式加热期间，有助于使至少部分壳体的外表面温度保持在阈值温度或阈值温度以下，并且至少将一块挡板设置在所述壳体前端部与所述加热元件之间。在一个具体实施方式
中，所述阈值温度可以约为150或170℃。
在本发明的另一个具体实施例中，便携式加热器包括壳体，该壳体包括其中形成有空气进气孔的底部，和在壳体外表面的前端部分上形成空气出口的格栅。多个挡板和一个加热元件位于壳体内，所述加热元件能够加热在自然对流模式下从空气入口孔流至空气出口的空气。设计并布置所述的多个档板，以形成至少一个设置在所述加热元件后面的对流室，该对流室从壳体底部向上并向前延伸以在高于所述空气出口的一点与所述外壳的前端部分接触。在加热过程中，该对流室通过下述方式使所述壳体的部分外表面处于或低于阈值温度，所述方式为接纳经过包含在对流室内的那部分底表面上的空气进气孔进入的未加热空气，并将这些未加热空气向上引导至所述壳体的前端部。这些未加热空气冷却那些被未从空气出口排出的热空气所无意中加热的壳体表面。在一个具体实施方式
中，所述阈值温度维持在大约80℃。
在另一个说明性的具体实施例中，便携式加热器包括壳体，该壳体具有外表面和加热元件，该加热元件安置在壳体内，设计并布置该加热元件，以加热空气。至少两个安置在所述壳体内的大体上竖直的挡板限制出一个内部区域和一个第二区域。所述内部区域围住至少部分所述加热元件，所述第二区域位于所述内部区域外，但在壳体内。布置所述的至少两个挡板、壳体和加热元件，以使其在自然对流加热模式下或强制对流加热模式下运行，同时使所述壳体的外表面温度保持在低于阈值温度。
在另一个说明性的具体实施例中，便携式加热器包括具有外表面、空气入口和空气出口的壳体。空气入口和空气出口可小于壳体表面积的25％，而且壳体可有小于约18,000cm3的体积。加热元件可设置于壳体内。在使所述壳体外表面温度保持在低于约170℃的阈值温度的情况下，该加热器可具有在自然对流模式下持续运行的能力。
在另一个说明性的具体实施例中，便携式加热器包括具有外表面、空气入口、空气出口和总体积(a total volume)的壳体。电加热元件设置在壳体内，以便在使壳体外表面温度保持在低于阈值温度时，使加热器能够在自然对流模式下具有至少750W的热输出。所述热输出与所述壳体总体积的比率至少为0.082，更适宜的是约为0.1。在其它的实施方式中，加热器可以具有约1500W的热输出，所述阈值温度可约为150℃。
本发明的上述以及其它方面将由下面的详细说明和所附权利要求予以彰显。
附图简要说明下面将结合附图对依照本发明各种特定情形的说明性实施例进行说明，在附图中类似的元件用类似的附图标记表示，其中
图1是依照于本发明一个特定情形所述加热器的右侧前部透视图；图2是图1所示加热器的左侧前部透视图；图3是图1所示加热器的仰视图；图4是图1所示加热器的分解装配图；图5是沿图1所示5-5线的剖视图；图6是沿图2所示6-6线的剖视图；图7依照于本发明另一个特定情形所述加热器的前部透视图；图8是沿图7所示8-8线的剖视图；以及图9是图7所示加热器的局部仰视图。
具体实施例方式
本发明的各种实施方式可以用在房间、汽车间、办公室或者类似的环境中，以提供主要的热源，或者作为已有热源的补充。例如，该加热器可以用在汽车间，这里可以用电，但是没有其它加热系统存在。该加热器也可以用作已有加热系统的补充，所述的加热系统位于室内环境中，或者诸如带有许多窗户的房间这样的难以加热的一套房屋的区域。某些实施方式还具有轮廓薄的优点，这使得可以将它们安装在房间的墙边，从而不会占据房间中太多的空间。所述加热器也可以做成便于携带的尺寸，即可以用手携带并有选择地放置在待加热的空间内。
在本发明的一个特定情形中，便携式加热器100，例如像图1和2所示的那样，可以具有相对较小的尺寸并在自然对流模式下运行，而又具有可达750-1500W的热输出量。如果所述加热器壳体的外表面保持低于一个相对安全的运行温度，例如，由测试实验室或政府机构所设定的温度，和/或有助于避免燃烧或避免引起火灾的温度，则在自然对流模式下实现具有上述热输出量的尺寸相对较小的加热器100是很困难的。所述加热器壳体的外表面是所述加热器壳体的这样的部分，所述部分通常容易与人接触，或接触其它可能燃烧或被以其它方式加热的物品。因此，当所述加热器具有常规的加热结构时，人们不希望其壳体外表面包括被覆盖或以其它方式布置的表面，以防止其与壳体外的物体接触。正如下面所要详细讨论的那样，在本发明的至少一个特定情形中，发明人改进了一种加热器，该加热器与一些传统自然对流加热器有着相同的热输出量和运行参数，但是其具有较小的壳体尺寸。
尽管依照本发明多种特定情形的加热器可以采用任何合适的形式，但在图1和2所示的说明性具体实施例中，加热器100包括壳体1，壳体1具有U型底部10、顶部栅格12和两个端板11(如图4所示)。我们所熟知的技术一样，壳体1的这些组件可以用由滚轧成型方法加工成的金属片制成，或者用其它合适的材料、制造方法，或者不同材料或方法的组合制造而成。加热器100还可以包括端罩2，该端罩2盖在端板11上并支撑着加热器100。端罩还承载着使用者界面23，使用者可以通过该界面控制加热器100的运行。这个实施方式中的端罩2由模塑材料制成，但也可以选择由金属片制成，该端罩也可以为金属铸件结构或具有任何其它合适的结构。此外，端罩2就像壳体1一样，并不局限于示出的形状和/或尺寸，而是可以具有任何合适的尺寸、形状和外观等。使用者界面23允许使用者选择是在自然对流模式下运行，还是在强制对流模式下运行加热器；允许选择加热器100的瓦数或其它的热输出量量度；允许设置期望的自动调节器温度；允许调节强制对流模式下的风机速度；或者控制任何其它适合的加热器参数。在这个实施例中，使用者界面23包括一对允许调节温度控制和风机运行的控制钮。但是应当理解使用者界面23可以包括任何适合的输入/显示装置，这样的输入/显示装置例如可以为开关、按钮、触摸屏、温度显示器，和/或任何其它电动(electrokinetic)装置和/或机械装置。
在这个说明性的实施例中，加热器100一般通过下述方式运行加热经过设置在壳体1底部的空气入口17(如图3所示)进入壳体1的空气，并通过壳体1顶部附近的空气出口18将已加热的空气排出。尽管空气入口17和空气出口18可以采用任何适合的形式、形状或尺寸，但在这个实施方式中，空气入口由形成于U型底部10底部的开口构成，空气出口18由顶部栅格12上的开口构成。空气入口17和空气出口18的开口可以借助诸如冲压工艺这样的方式成形。在这个实施方式中，空气入口17还包括形成于U型底部10前侧的开口17a。正如下面将要进一步详细讨论的那样，开口17a使得空气可以进入壳体1，并有助于防止错误地检测壳体1中的过热状况。
在本发明的一个特定情形中，加热器单位体积的热输出量至少可达到约0.082W/cm3，更适宜的是至少达到约0.1W/cm3。例如，在图1所示的实施方式中，加热器100具有总体积约小于18,000cm3的壳体1，所述总体积优选小于约16,500cm3，更适宜的是小于约15,100cm3。这个实施方式中的加热器100具有至少达到750W的热输出，该热输出优选至少达到1300W，更适宜的是至少达到1500W。单位体积的热输出至少可达到约0.082W/cm3，更适宜的是至少达到约0.1W/cm3。在这个实施方式中，加热器壳体1的体积是由U型底部10、顶部栅格12和两个端板11包围的体积，但不包括端罩2所围的体积。也就是说，在这个实施方式中端罩2没有构成壳体1的一部分，而端罩2是用于抬升壳体1，使其高出地板或其它支撑面的。抬升壳体1使得可以将空气入口17设置在壳体1的底侧上，以从地板附近抽取冷空气，从而促进自然对流。但是，在端罩2构成壳体1组成部分的实施方式中，端罩2的体积可包括在加热器壳体1的总体积中。
在本发明的另一个特定情形中，壳体1可有约小于壳体1外表面总面积的25％的总开口面积，该总开口面积即为使空气流动的空气入口17和空气出口18这些穿孔部分的总面积，此总开口面积更优选为小于外表面总面积的约22％。在图1所示的实施方式中，壳体1外表面的总表面积约为4,617平方厘米(cm2)，在假定在壳体1的任何部分上都没有穿孔或者其它空气进口出口的情况下，该总表面积由U型底部10、端板11和顶部栅格12的面积构成。如图1所示实施方式，底部10面积为约2,762cm2，每个端板11的面积约为285cm2，栅格12的面积约为1,285cm2。这个实施方式中壳体1有近22％的开口面积，以供空气通过。总开口面积是空气入口17和空气出口18的穿孔部分或任何其它开口部分的面积之和，在这个实施方式中总开口面积约为1000cm2，其中空气入口17具有约为143cm2的开口面积，空气出口18具有约为860cm2的开口面积。
图1所示实施例中示出的本发明的另一方面是加热器100可以具有小于70cm的最大尺寸，优选该最大尺寸小于65-60cm，更适宜的是约55cm。例如，底部10和顶部栅格12长度约为55cm。另外，加热器100可有约小于35cm的第二最大尺寸，优选该尺寸约小于30cm，更适宜的是约为25cm。更确切地说，在一个实施方式中，加热器壳体1的最大长度可以约为55cm，最大高度约为25cm。由于图1所示实施方式中端罩2不是构成壳体1的部分，因此端罩2的大小和外形不是决定壳体1长度和/或高度的因素。但是，在端罩2或其它类似结构构成壳体1的一部分的其它实施方式中，壳体1的尺寸可以包括端罩2的尺寸。当具有1300-1500W的热输出量时，在自然对流模式下运行的普通加热器，特别是便携式加热器，一般不具有如图1和2所示加热器100相对紧凑的尺寸，其中的原因是没有适当地设计加热器组件，至少部分壳体1的外表面往往会超过最大阈值温度。例如，该阈值温度是由政府或类似政府机构所设定的温度，低于该温度由壳体1外表面上的加热作用导致的燃烧危险或其它损害将被降到最低。例如，在加热器运行期间，人有可能有意或无意地接触到加热器壳体的外表面。如果外表面的温度水平保持低于可接受的阈值温度，如约170℃，或更优选约为150℃，则可以避免或减弱剧烈的灼伤或其它损害、或者引燃易燃物。但是，由于加热器100的加热元件、壳体和其它部分的排布，加热器100可以在正常条件下以自然对流模式运行，提供1300-1500W的热输出，而不会导致外表面温度超过阈值温度。
在本发明的另一特定情形中，加热器可以具有一个或多个位于壳体内的挡板，其中至少一个挡板设置在加热元件和壳体前端部之间。例如，图4示出了加热器100的分解装配视图。如图所示，一对大体上竖直的挡板13可安置在壳体1内，以便使它们从底部10的底面向上延伸至顶部栅格12。尽管在这个实施方式中，示出的挡板13是金属片制成的无孔部件，但挡板13可以用任何合适的方式制作，例如，其可以有一个或更多开口，由金属之外的材料制成，有一个或更多部分等。如图5所示，加热元件14可安置在挡板13之间，靠近底部10的底面。在这个实施方式中，加热元件14安装在支架19上，该支架19将所述加热元件夹持在底部10底面上方的位置处。但是可以采用任何合适的布置方式来安装加热元件14。虽然在这个实施方式中加热元件14的一侧延伸超出了挡板13，但加热元件14也可以两侧均超出挡板13，或者安装在挡板13内，以便使整个加热元件14被遮蔽，而不暴露给U型底部10的前、后部分。因此，竖直挡板13可以在壳体1内限制出一内部区域，该区域至少部分围住加热元件14的一部分，例如，以使其中一个挡板13的至少一部分设置在加热元件14的至少一部分和底部10的前侧或后侧之间。这样会通过反射辐射热的方式，阻止空气从加热元件14流向所述前侧或后侧，和/或借助其它机制，有助于减少从加热元件14到底部前侧或后侧的热传递。接下来，可以在竖直挡板13外、但是壳体1内形成第二区域，例如，该第二区域可包括位于挡板13与底部10的前侧和/或后侧之间的区域。所述内部区域可以是热量从加热元件14传播到穿过壳体1的空气口的主要区域，而第二区域可帮助将至少部分壳体外表面与加热元件14放出的热量隔绝。挡板13也可以帮助引导壳体1中的空气流，例如，帮助形成烟囱型效果，借助风机或者在没有风机的情况下将空气吸入空气入口17，由加热元件14对其进行加热，并通过空气出口18将空气排出。
正如上面所讨论的那样，加热器100可在自然对流模式下运行，也可在强制对流模式下运行。在强制对流模式下，风机15在壳体内抽取空气并通过顶部栅格12将空气排出。可以理解强制对流模式可比自然对流模式更快地加热空间，因为热空气可以在风机15的作用下在所述空间内更快地扩散。在这个实施方式中，风机15一般从壳体1内在加热元件上方沿加热器100的长度方向抽取空气，然后一般向上经过空气出口18释放出热空气。但是可以理解的是，风机15可以以任何合适的方式和/或方向抽取和释放空气。风机15可以是任何合适的类型，比如可以为细长的轴流风机、离心风机等，也可以通过使用者界面23控制该风机。在这个实施方式中，安装在壳体1中的风机组件包括风机叶片壳体151和由风机马达153驱动的风机叶片152，所述风机马达153位于端板11的另一侧。
使用电加热器主要令人关心的是安全问题。例如，如果加热器100不具有适当的安全特性，则遮挡了空气出口18和/或空气入口17的衣物、纸张或其它物品可能会阻碍空气在壳体1中的流通，并当壳体1外表面的一部分或更多部分被加热到超过阈值温度时造成过热状况。这会导致，例如如果没有在加热器中加入适当的安全装置，则就有造成空气出口18上的物品着火的潜在可能。在加热器的正常运行过程中另一个安全性考虑是使加热器100的外表面保持在适当的温度，例如低于阈值温度，以防止灼伤触摸加热器100的人。
在依据本发明所述的一个具体实施方式
中，可以按照下述方式设置加热器组件(该加热器组件包括加热元件、挡板、壳体和/或其它组件)使所述加热元件在自然对流模式下以设计的最大热输出，如1500W，运行一段不确定的时间，而不导致所述壳体外表面的温度超过最大阈值温度，例如约170℃，或更优选150℃。因此，尽管在一些实施方式中可能无需控制提供给加热元件的功率，例如用恒温控制方式或者其它类似的控制方式，以使外表面的温度维持在可以接受的最大温度或者低于该最大温度。或者作为替代方式，可以在正常运行状况下在一段持续的时间段内为所述加热元件提供例如1500W或其它适当水平的功率，而所述壳体的外表面温度不会超过阈值值。该特征可使所述加热器在自然对流模式下运行时，在正常的运行状况下在一个持续的水平输出最大设计热输出，例如1500W，而不会导致出现所述壳体的过热状况。正常的运行状况是指所述加热器在使用中通常所预期的那些状况，也就是说，空气入口17和出口18不被遮挡，周围空气温度与房间温度相近，所述加热器没有翻倒或倾斜等状况。
当然，也可以利用多种安全装置来帮助确保在万一出现下述不正常的运行状况时所述外表面温度不超过阈值，所述不正常的运行状况例如有空气入口或出口被部分遮挡、周围空气温度高于正常房间温度、壳体1翻倒或倾斜等情况。例如，如图5和图6所示，可以在壳体1内安装至少一个安全装置16，以检测过热状况，并使提供给所述加热元件的功率降低，即，当检测到过热状况时，则中断或以其它的方式减少提供给所述加热元件的功率。在这个实施方式中，安全装置16可以是一种断路器式可复位电路装置，当检测到壳体1内部一特定位置的温度超过预设水平时，该装置作出反应减少加热元件14的热输出。安全装置16可包括双金属条、电热调节器、热保险丝或任何主动降低供给所述加热元件的功率的类似装置，或者该安全装置可包括温度传感器，例如热电偶，和相关的控制回路、继电器等，以间接控制供应给所述加热元件的功率。
在这个说明性的实施例中，认真地设计了安全装置16在壳体1中的布置，和开口17a的大小和位置，以检测壳体1中的过热状况。过热状况是指能可靠地预示所述壳体外表面温度超过阈值的状况。从而，在这个实施方式中安全装置16对壳体内的一个温度做出响应，该温度通常很精确，它是间接示出所述壳体外表面最热部分温度的温度。这个实施方式中的安全装置16还被布置成在检测过热状况的同时使误断路操作最少，该误断路即检测过热状况时，而所述外表面温度还没有和/或可能不会超过所述阈值。在这个实施方式中，开口17a将空气从壳体1外部输送到邻近安全装置16的区域，以使安全装置16较少可能地执行误断路动作。当然，安全装置16不局限于该说明性的实施例，除了检测壳体内温度，或代替检测壳体内温度，安全装置16也可以包括一个或更多温度传感器或其它实际检测所述壳体外表面一个或多个部分的温度的装置。如果存在一个温度调节装置，该温度调节装置正常控制供给加热元件14的功率以调节加热空间温度的温度调节装置，而安全装置16优于(override)该温度调节装置。另外，安全装置16可以是温度调节装置或其它控制装置的一部分，其提供一个或多个用来控制所述加热元件温度的输入值。安全装置16还可包括诸如保险丝这样的辅助装置或二级装置，比如如果通过所述加热元件的电流超过特定的安培数，或者所述壳体内的温度超过特定水平，上述装置则降低供给所述加热元件的功率。
在本发明的另一特定情形中，可将安全装置16设置成无论加热器是在自然对流模式下运行还是在强制对流模式下运行，其都能够对过热状况作出反应。这样就不需要用于每个运行模式的两个安全装置了。
挡板13的几何形状和位置、加热元件14、空气入口17和空气出口18的大小和位置、壳体的大小和开口面积的百分比都是确定加热元件14持续运行一段时间时壳体1外表面温度是否会保持在可接受的温度范围内的全部参数。当加热器被布置成相对于其尺寸而言提供相对较大的热量，并在自然对流和强制对流两种模式下运行时，平衡这些参数会更困难。图5和6示出在一个具体实施例中各种加热器组件的尺寸。如图5所示，加热元件14的长度HEL约为38cm，该长度稍长于约为35cm的挡板长度BL。这种情况下，加热元件14的长度HEL是指其热交换部分的长度。这样，加热元件14可包括支撑脊、平板或其它结构以及不包括在加热元件14的长度HEL内的相关电路等。在图5所示的实施方式中，加热元件14具有比热交换翅片长的支撑脊，并且该支撑脊支撑壳体1内的所述翅片和电路。在这个实施方式中，如图5所示，加热元件14在右侧延伸超过挡板13，但在左侧基本上与挡板13对齐。在这个实施方式中可以将安全装置16安装在距离端板11右侧约5.5cm的地方，并由所述加热元件支撑脊支撑。两端板11之间的距离L约为55cm。
如图6所示，壳体1可有约为25cm的最大高度H，约为13.5cm的最大宽度W，该壳体沿其长度方向具有大体上不变的横截面积。竖直挡板13可在大体上竖直的方向上在壳体1底面以上往上延伸约12.7cm的高度BH。两个挡板13彼此之间隔出约为7.5cm的距离BW，并分别与壳体的前壁、后壁隔出约为2.0的距离S。加热元件14的顶部可位于由挡板13限定出的内部区域内，加热元件14距离壳体底面的高度HEH约为6.5cm。加热元件14热交换部分的高度HEX可约为2.5cm。加热元件14大致可位于两挡板13之间的中心位置。
如上面所讨论的那样，安全装置16的位置设置对该设备精确检测过热状况的能力来说是很重要的。为此，可使安全装置16(或至少是该安全装置16的温度敏感部分)位于下述位置，所述位置为向上离开壳体底面的距离SDH约为2.8cm的位置，并且相对于壳体1的前侧和后侧，该安全装置基本上位于中心位置。相对于安全装置16，可使开口17a在纵向上位于中心位置处，以便提供适当的通风来防止误断路操作。当然，在加热器100其它的的排布方式中，例如，采用了另外的尺寸的组件的排布方式中，可以去掉开口17a，或者调整其尺寸和位置。
在某些情况下，人们可能希望防止从空气入口17接触加热元件14和/或来相关的配线，例如防止物品从空气入口17插入而与加热元件14接触。在一个实施方式中，水平防护盘20可在竖直挡板13之间、距离壳体底面约1.5cm的高度处水平延伸，以防止发生上述接触行为。防护盘20可有开口，以使空气流过该防护盘20，但这些开口与空气入口17并没有对齐。因而，空气入口17与防护盘20的开口可为空气流提供曲折的路径，以防止物品插入壳体1并与加热元件14或其它组件接触。
在实施本发明的多个特定情形时，我们发现图1-6示出的壳体1组件的特定形状和尺寸特别有效，但所述壳体可以采用其它的形状和尺寸。例如，就像可以从图1-6看出的那样，顶部栅格12呈倒转的“W”形，但也可以使用其它形状的顶部栅格。同样地，U型底部10在其前侧具有凹面部分，但是该凹面部分不是必需的，底部10可有任何合适的形状或尺寸。另外，图1-6所示加热器100没有包括任何热绝缘材料，但一些实施方式中可以包括这样的热绝缘材料，从而，例如，用来减少对壳体外表面某些部分的加热作用。
参照附图7，其示出了体照本发明另一特定情形的加热器200的前部透视图。加热器200具有壳体201，壳体201包括顶部外表面205、底部表面210、左端罩218、右端罩(未示出)和前部外表面202。在加热器200的一个特定情形中，顶部表面205上可形成有栅格或空气出气孔。所述前部外表面本身包括前缘208、上升部207和正面表面206，该正面表面206具有沿其长度方向分开的多个通风孔204。前部外表面202的一部分由栅格203构成，该栅格由空气出口组成。底部表面210的详细情况由图9示出，图9示出了底部表面的局部视图。底部表面210具有三组进气孔230、231和232，这三组进气孔沿着底部表面的长度方向排列成行。一组孔包括较长的进气孔，例如孔230，另一组孔是中间组的孔，包括进气孔231，第三组孔包括小进气孔232。在这个实施方式中，这三组进气孔排列成纵向的行，长进气孔230占据最前的位置，小进气孔232位于最后。中间进气孔231设置在另外两组进气孔之间。
参照附图8，其示出加热器200沿图7所示8-8线的剖视图。两个或更多的挡板213设置在壳体201中，在这里确定挡板的位置，以在加热器200内形成对流室220。加热元件214安置在底部210的内表面附近。正如可从附图8中看到的那样，挡板213弯曲形成了具有弓形横截面的对流室。该对流室也可具有直线形(rectilinear)的横截面，或者是本领域的普通技术人员熟知的其它形状。
对流室220设置在加热元件214后部，并从壳体底部210向上向前延伸，在栅格203的空气出口上方处与壳体外表面的前端部202相接触。对流室220定位为，至少在自然对流模式加热过程中，使部分所述壳体外表面保持在阈值温度或该阈值温度以下。尤其是，这种设置方式会使顶部外表面205和前缘208的温度保持低于阈值温度。确定形成所述对流室的挡板213的位置，以便使长进气孔230位于其中一个所述挡板的前面，并使后部进气孔232位于另一挡板213的后面。中间进气孔231与该对流室对齐。
如附图8所示，在自然对流模式下，从加热元件214放出的热量促使空气流过长进气孔230，上升穿过该加热元件，并由栅格203的空气出口流出。前挡板213有助于将上述热空气从所述栅格引导出并使其离开所述顶部表面。从中间进气孔231进入所述壳体的空气通过所述对流室上升并在栅格203上方排出。通过所述对流室的未加热气流与一些穿过挡板213放出的热量(箭头A)相混合，引导这部分额外的热量通过所述壳体的前端部并使其离开顶部表面205。构成对流室220的后挡板213还同壳体201一起构成后部腔室222。后部腔室222引导自然对流气流通过后部进气孔232并使其向上到达顶部表面205。
这样，挡板213在壳体201中限定出对流室220，该对流室至少围住加热元件214的一部分。这种布置通过反射辐射热的方式减少了从加热元件214到顶部表面205的热传递，并阻止空气流从加热元件214流向壳体顶部。接着，在挡板213的后面、壳体201的内侧形成后部腔室222。尽管主要用自然对流模式对这种情形的运行方式进行了说明，但是能够促使空气移动穿过壳体的机械或电辅助装置(例如风机或电动移动装置)也同样在设计这个实施方式的考虑之列。
因此，虽然上面已经示出、描述并指出应用于几个实施方式的本发明的主要新颖特征，但也应当理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以对示出的上述实施方式的形式、细节和其运行方式做出各种省略、替换和变换。从所描述一个实施方式到另一个实施方式的元件的替换也完全是所希望和预期的。本发明仅仅由在后的权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种便携式加热器，其包括壳体，该壳体包括底部表面、顶部外表面、前部外表面，所述前部外表面包括由空气出气孔组成的栅格，所述底部表面具有形成于其中的一系列空气进气孔；位于所述壳体内的多个挡板和设置在所述壳体内的加热元件，所述加热元件能够加热以自然对流移动方式从所述空气进气孔流向所述空气出气孔的空气；并且设置所述挡板，以在所述壳体内形成对流室，该对流室从所述加热元件后面的所述壳体底部的一个位置向上并向前延伸至所述前部外表面内侧上高于所述空气出气孔的位置；其中所述对流室使部分所述壳体外表面的温度保持在阈值温度或该阈值温度以下。
2.如权利要求1所述的便携式加热器，其中所述对流室具有弓形或直线形的横截面。
3.如权利要求1所述的便携式加热器，该加热器还包括空气移动机构，以促使空气通过所述的一系列空气进气孔进入所述壳体。
4.如权利要求3所述的便携式加热器，其中所述空气移动机构是风机和电动装置中的一种。
5.如权利要求1所述的便携式加热器，该加热器还包括安全装置，当检测到过热状况时，所述安全装置使得所述加热元件的热输出量减少。
6.如权利要求1所述的便携式加热器，其中至少第一组空气进气孔设置在所述加热元件的下方，并且第二组空气进气孔设置在所述对流室的下方。
7.如权利要求1所述的便携式加热器，该加热器还包括后部腔室，该后部腔室形成在至少一个所述挡板和所述壳体外部之间。
8.如权利要求7所述的便携式加热器，其中第三组空气进气孔设置在所述后部腔室的下方。
9.如权利要求1所述的便携式加热器，其中所述阈值温度约为80℃。
10.如权利要求1所述的便携式加热器，其中所述顶部外表面和所述前部表面的前缘的温度保持在所述阈值温度或该阈值温度以下。
11.一种便携式加热器，其包括壳体，该壳体上形成有一系列空气进气孔和空气出气孔；设置在所述壳体内的加热元件；和位于壳体内的至少两个挡板，该档板设置为在所述壳体内形成对流室，该对流室从所述加热元件后面的所述壳体底部的一个位置向上并向前延伸至所述壳体前部内表面上的位置；其中第一股自然对流移动的空气通过第一组空气进气孔流入所述壳体内，穿过所述加热元件并经过所述空气出气孔流出；第二股自然对流移动的空气通过第二组空气进气孔流入所述壳体内并穿过所述对流室；其中所述对流室使所述壳体的部分外表面的温度保持在阈值温度或该阈值温度以下。
12.如权利要求11所述的便携式加热器，其中所述对流室具有弓形或直线形的横截面。
13.如权利要求11所述的便携式加热器，该加热器还包括空气移动机构，以促使空气通过所述空气进气孔进入所述壳体内。
14.如权利要求13所述的便携式加热器，其中所述空气移动机构是风机和电动装置中的一种。
15.如权利要求11所述的便携式加热器，该加热器还包括后部腔室，该后部腔室形成于至少一个挡板和所述壳体外部之间。
16.如权利要求15所述的便携式加热器，其中第三组空气进气孔设置在所述后部腔室的下方。
17.如权利要求11所述的便携式加热器，其中所述阈值温度约为80℃。
18.如权利要求11所述的便携式加热器，其中顶部表面和前部表面前缘的温度保持在该阈值温度或该阈值温度以下。
19.一种便携式加热器，其包括壳体，该壳体包括底部表面、顶部外表面、前部外表面，所述前部外表面包括由空气出气孔组成的栅格，并且所述底部表面具有形成于其中的一系列空气进气孔；所述前部外表面还包括前缘和正面表面，所述正面表面上形成有通风孔；位于所述壳体内的至少两个挡板和设置在所述壳体内的加热元件，所述加热元件能够加热以自然对流移动方式从所述空气进气孔流向所述空气出气孔的空气；并且设置所述挡板，以在所述壳体内形成弓形的对流室，该对流室从所述加热元件后面的所述壳体底部的一个位置向上并向前延伸至所述前部外表面内侧上高于所述空气出气孔的位置；其中所述对流室使所述前缘和顶部外表面的温度保持在阈值温度或阈值温度以下。
20.如权利要求19所述的便携式加热器，其中所述阈值温度约为80℃。
全文摘要
一种便携式加热器，其包括壳体14，该壳体具有底部表面、顶部外表面和前部外表面，所述前部外表面包括由出气孔构成的栅格。相对于其尺寸而言，该加热器可以在自然对流模式或强制对流模式下提供较大的热输出量。加热器壳体内包括加热元件。多个挡板在所述壳体内形成对流室，该对流室从所述壳体底部、所述加热元件后面向上并向前延伸至壳体内表面上高于所述空气出气孔的一点。所述对流室使壳体外部保持在约为80℃的阈值温度或该阈值温度以下。
文档编号F24H3/00GK1854636SQ200610084028
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月17日 优先权日2005年4月15日
发明者W·G·伯德塞尔, X·F·藏, Y·王 申请人:Kaz公司