专利名称：组合式取暖箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合式取暖箱。
背景技术：
目前，传统的取暖箱都采用无保暖脚套的一体化结构，即箱体是一个固定的整体。 这种结构的箱体大小随取暖人数的多少而变化，一方面造至箱体规格繁杂给生产带来不 便；另一方面人体取暖方位受取暖箱形状的约束不随意；其次是取暖室无保暖脚套能量损 失极大，尤其是大取暖箱较少人取暖时能量损失更为严重。
发明内容
本发明的目的是为了克服传统取暖箱技术上的不足，提供一种带保暖脚套既节能 又安全、取暖方位随意的人性化取暖箱。其技术方案是这样实现的如图1所示，该组合式 取暖箱由主控箱A和若干个扩展箱B以及保暖脚套H等组成。在主控箱的箱体左右两侧分 别安装扩展插座2、5、电源插座3、6及附件插座4、7 ；在扩展箱的箱体左右两侧分别安装扩 展插座9、11及附件插座10、12;在箱体的前后左右安装活接机械卡扣，机械活接卡扣可使 各箱体组合成一个整体也可拆分成散体。取暖时每人一个独立的箱体，箱体拆分后可以随 意摆放，实现取暖方位随意不受箱体形状的约束。主控箱由电源插头线1供电，扩展箱由两 端带插头的螺旋形可伸缩的导线8供电。发热元件工作电压采用36V以下的安全电压，人 体取暖部位近距离接触发热元件，使发热元件产生的热量大部分直接传导给人体，另一部 分热量又被严密的保暖脚套阻止向空间辐射，使热量损失大大减少，人体获取到同样的热 量需要的加热功率大大减少，达到既节能又安全的目的。本组合式取暖箱与传统的取暖箱相比有如下优点1、传统取暖箱的发热元件与电源之间没有电气上的隔离，有触电危险；本组合式 取暖箱的发热元件采用安全电压供电，使用安全；2、传统取暖箱取暖时人体取暖部位离发热元件有一定的距离，发热元件靠热辐射 将热量传递给人体，再加上没有保暖脚套，只有极少部分热量被人体吸收，大部分热量损失 掉，极大的浪费能源；本组合式取暖箱取暖时人体取暖部位直接接触发热元件，发热元件产 生的热量主要通过热传导给人体，再加上严密的保暖脚套隔热作用，使热量损失极少，这样 人体吸收同样的热量需要的加热功率大大减少，节能效果显著；3、本组合式取暖箱内设踏板开关及人体感应开关，人离彻底关断整机电源，无火 灾隐患，既安全又节能；4、传统取暖箱的发热元件通过简单的可控硅调压电路供电，功率因素低，无功损 耗大；本组合式取暖箱可采用开关电源供电，功率因素高，无功损耗小，既减少线路负担又 节能；5、传统取暖箱的发热元件(电阻丝穿石英玻璃管)易破易断，寿命短；而本组合式 取暖箱的发热元件采用板状电阻器，难破难断，寿命长。
6、传统取暖箱取暖方位受箱体形状的约束不随意，而本组合式取暖箱拆分后各箱 体可以随意摆放，取暖方位随意，取暖舒适。7、传统取暖箱的箱体大小随取暖人数的多少而变化，箱体规格繁杂，而本组合式 取暖箱的箱体规格统一，生产工序简单。8、本组合式取暖箱配置附加发热元件，可以方便暖手及身体其他部位以及被窝里 暖脚。
图1是组合式取暖箱箱体拆分图；图2是箱体立柱型材断面图；图3是箱体边沿装 饰型材断面图；图4是柱芯插座断面图；图5是护套插头断面图；图6是箱体结构分解图； 图7是保暖脚套结构图；图8是保暖脚套锁口图；图9是图6总体G-G剖面图；图10是高 档型主控箱电气连接关系图；图11是高档型扩展箱电气连接关系图；图12是普通型主控 箱电气连接关系图；图13是普通型扩展箱电气连接关系图；图14是电容式人体感应开关 电路图；图15是工频式固定输出加热电源图；图16是高频式固定输出加热电源图；图17、图18是工频式可调输出加热电源图；图19是高频式可调输出加热电源图； 图20是附加发热元件电路及保暖布袋结构图；图21是普通型脚踏板剖面图；图22是箱体 边沿固定垫片结构图；图23是箱体支脚图；图M是图23N-N剖面图。
具体实施例方式如图1所示，该组合式取暖箱由主控箱A和若干个扩展箱B以及保暖脚套H等组 成。在主控箱的箱体左右两侧分别安装扩展插座2、5、电源插座3、6及附件插座4、7 ；在扩 展箱的箱体左右两侧分别安装扩展插座9、11及附件插座10、12。使用时将电源插头线1插 入电源插座3或6，将可伸缩的螺旋形导线(扩展导线)8的一端插入主控箱的扩展插座5 或2，另一端插入扩展箱的扩展插座9或11，需要暖手及身体其他部位时将附件插入附件插 座4、7或10、12。附件如图20所示，它由保暖布袋、发热板、感应板、附件插头等组成。保 暖布袋周围塞有棉絮，袋腔用布隔成发热室和取暖室。发热板、感应板分别装入发热室和取 暖室，取暖时将手或脚伸入取暖室即可。图6是一个高档型扩展箱体结构分解图，它由箱体 L、脚踏板K、发热元件J、感应板I及保暖脚套H等组成。箱体由左电器箱31、取暖室30、右 电器箱35、前窗口 32、后窗口 33、箱沿34等组成。左右电器箱用来安放电器元件；箱沿用 来安装保暖脚套，可做成方形或圆形；取暖室内壁四周及底部用棉絮或泡沫做成保温层，前 后开窗口用来透气。脚踏板由H形暖脚板25、前窗门26、后窗门兼凉脚板27等组成。在H形暖脚板中 平行的穿插三条圆柱形轴，中轴观用来支撑H形暖脚板、前轴四上安装前窗门沈、后轴M 上安装后窗门兼凉脚板27。前后窗门与窗口接触侧装有橡胶密封垫。发热元件用掺杂半导体制成平板U形或脉冲波形或用电阻丝(带)绕制成平板 形。感应板是表面涂黑的金属板。如图7所示，保暖脚套形同一条腰口朝下、脚口朝上倒置的棉短裤。它由外套39、 套体40、内套41、脚口 36、腰口 37、套鼻子38等组成。套体用棉絮做成实体，形同一条棉絮 短裤；外套、内套用布料做成，形同两条布短裤。
外套的脚口、腰口比套体的略大，内套的脚口、腰口比套体的略小。在外套、套体、 内套的脚口及腰口相互错开的位置上缝制若干个套鼻子。如图8所示，用带扣眼43、扣钮44的橡皮带42依次穿过外套、套体、内套套鼻子 的鼻孔，最后将扣钮扣入扣眼。使外套、套体、内套的脚口、腰口紧密锁在一起，三套形成一 个整体，即保暖脚套H。内外套用来防止套体弄脏，而内外套弄脏时可以拆下来清洗。如图 6所示，将脚踏板K装入箱体L的取暖室30中，并使前后窗门对准前后窗口，在暖脚板上铺 一张棉絮垫，在垫上放置发热元件J，在发热元件上铺一块棉布，在棉布上放置感应板I，再 在感应板上铺一块棉布，最后将保暖脚套H的腰口紧箍在箱体的箱沿34上，即构成一个完 整的取暖箱体，其G-G剖面图如图9。取暖时双脚从保暖脚套的两个脚口伸入取暖室踏在暖脚板上，吸收发热元件产生 的热量并被箱体和保暖脚套保温，其感觉形同双脚藏在被窝里一样。如图9所示，当脚感觉 凉时，用脚跟踏在暖脚板前窗门26端，由于安装时脚踏板前窗门沈端比后窗门27端略高， 这时暖脚板25逆时针旋转一个角度，前窗门沈向左下移，后窗门27向右上移，前后窗口被 紧密关闭。同时，位置开关45的触点闭合，发热元件通电，取暖室温度上升，在发热板上安 装热敏电阻，将温度信号传给功率控制电路以限制并保持取暖室的温度，维持取暖需要的 能量；当脚感觉热时，用脚跟放在凉脚板27上，暧脚板25顺时针旋转一个角度，前窗门沈 向右上移，后窗门27向左下移，前后窗口被打开，外部冷空气进入取暖室内，取暖室内的热 空气向外泄放；同时，位置开关45的触点断开，发热元件断电停止加热，取暖室内温度迅速 下降，以及时散去足部吸收的多余热量。图2是箱体立柱型材断面图，它在断面是正方形C的型材上加工两个相互垂直的 凹形槽13、16和一个安装孔14，一种保留黑色部分15，一种去除黑色部分15。图3是箱体边沿装饰型材断面图，它在断面是矩形D的型材上加工一个凹形槽17， 一种保留黑色部分18，一种去除黑色部分18。图22是箱体边沿固定垫片结构图，它在直角形金属板上加工一个安装孔51，焊接 两个定位柱50。图23是箱体支脚图，其形状是圆柱形。图对是图23N-N剖面图，其剖面呈 H形，52是带螺牙的安装孔，53是定位孔。箱体的制作方法如下在一块矩形底板的四角加工四个安装孔；将四条等长的立 柱型材安装孔分别对准底板的四个安装孔立在底板四角上并使槽口一一相对落在一条直 线上；取四块长度适中宽度高出立柱型材一个边沿装饰型材槽深的板材做为箱体的侧板， 将侧板垂直插入立柱型材的凹槽中；将四条长度适中的边沿装饰型材两端加工出45度角 及与固定垫片对应的安装孔、定位孔，然后槽口朝下依次插在相应的侧板上；在箱体边沿 四角上分别安放四块箱体边沿固定垫片，使垫片的两个定位柱落在边沿装饰型材的定位孔 中，其安装孔与边沿装饰型材、立柱型材、及底板安装孔一一相通；取四颗长度适中的内六 角螺丝从上向下依次穿过固定垫片、边沿装饰型材、立柱型材、及底板的安装孔；取四个箱 体支脚用带螺牙的一端分别紧锁在落出底板安装孔的四个内六角螺丝上得到稳固的箱体。这种结构的箱体制作工序简单、活动可拆；箱体叠放时上叠箱体的支脚定位孔落 在下叠箱体的内六角螺帽上，使箱体叠放稳定。为了确保使用安全，箱体接插件使用柱芯插座及护套插头，如图4、图5所示。图4 是柱芯插座断面图，它在断面是矩形E的型材上挖空空隙20留下两个圆柱芯19，再在柱芯中钻出两个孔21，然后在孔21中安装导电簧片，导电簧片沉入孔中其尾端可连接导线；图 5是护套插头断面图，它在断面是矩形F的型材中钻出两个孔22，然后在孔22中安装金属 圆柱芯23，金属圆柱芯沉入孔中其尾端可连接导线；柱芯插座和护套插头接插后F落在20 中、19落在22中、23落在21中使金属圆柱芯23与孔21中的导电簧片接通。箱体有高档型、普通型、简易型三种。如图9所示，高档型箱体取暖室内脚踏板前 后带窗门，取暖室前后开窗口，人离位置开关闭合，窗口关闭，可预热可凉脚可保暖；如图 21所示，普通型箱体取暖室内脚踏板前后不带窗门，取暖室前后不开窗口。图中M是扩展箱体、46是复位弹簧、47是脚踏板、48是位置开关、49是踏板支座。 用脚踏下踏板位置开关闭合，人离位置开关断开，不可预热不可凉脚可保暖。简易型箱体取 暖室内不设脚踏板。高档型、普通型、简易型箱体上的扩展插座结构一样但断面形状不同以 防止混插。为了扩展顺畅，取暖时电器箱置于前后的箱体和电器箱置于左右的箱体接插件 安装位置有所不同。图10是高档型主控箱电气连接关系图，工作过程如下按下启动按钮ON后，J2线 圈得电其常开触点J2_l、J2-2闭合，漏电限流保护开关、固定输出电源得电输出一个36V以 下的交流或直流固定电压供给扩展插座，此时电容式人体感应开关得电，延时电容Cll充 电，IC2的6脚和2脚输入低电平，3脚输出高电平，V2导通使J吸合，如图14所示。J的 吸合一方面使Jl得电常开触点闭合自锁，使手离开启动按钮ON后维持通电；另一方面交流 或直流调压电路得电，这时若内热开关闭合则发热板通电开始预热。当人体足部伸进取暖 室时感应板得到信号，电容式人体感应开关延时关机取消；当人体足部离开取暖室或开机 后迟迟没有人体足部伸进取暖室取暖则感应板得不到信号，电容式人体感应开关延时一段 时间后自动关机；当所有箱体均没有人体取暖时Jl断电随之J2断电，彻底关断整机电源。 热敏电阻感应发热板的温度实现恒温控制，热继电器感应发热板的温度实现超温保护，踏 板开关凉脚时断开临时关断发热板电源。图11是高档型扩展箱电气连接关系图，通过扩展导线连通主控箱使扩展插座得 到一个36V以下的交流或直流固定电压，其工作过程同图10所述。图12是普通型主控箱电气连接关系图，工作过程如下按下启动按钮ON后，J2线 圈得电其常开触点J2-l、J2-2闭合，漏电限流保护开关、可调输出电源得电输出一个0-36V 以下的交流或直流变动电压供给扩展插座，同时电容式人体感应开关得电，延时电容Cll 充电，IC2的6脚和2脚输入低电平，3脚输出高电平，V2导通使J吸合，如图14所示。J的 吸合其常开触点闭合自锁，使手离开启动按钮ON后维持通电；这时若有人体踏下脚踏板则 踏板开关闭合使发热板通电开始加热。同时Jl线圈得电其常开触点闭合，电容式人体感应 开关IC2的6脚和2脚输入低电平，延时关机取消。当人体离开取暖室时踏板开关断开发 热板断电停止加热；若开机后迟迟没有人体踏下脚踏板，电容式人体感应开关延时一段时 间后自动关机；当所有箱体均没有人体取暖时Jl断电其常开触点释放断开，延时电容Cll 充电，一段时间后IC2的6脚和2脚获得高电平，3脚输出低电平，V2截止J断电其常开触 点释放断开，如图14所示。J的触点断开使J2断电，彻底关断整机电源。热敏电阻感应发 热板的温度实现恒温控制，热继电器感应发热板的温度实现超温保护，踏板开关实现人离 关断发热板电源。图13是普通型扩展箱电气连接关系图，通过扩展导线连通主控箱使扩展插座得到一个0-36V以下的交流或直流变动电压，踏下脚踏板发热板通电发热即可取暖。高档型 的各箱体均可独立调节功率，独立恒温控制，人离延时关断发热板电源；普通型的各箱体通 过主控箱统一调节功率，统一恒温控制，人离不能延时关断发热板电源；高档型、普通型主 控箱均可被窝里暖脚，当需要被窝里暖脚时，按下启动按钮0N，断开内热开关，闭合外热开 关，将附件插头插入附件插座中，将附件布袋放在被窝里，双脚伸进布袋的取暖室即可。当 不需要取暖时，双脚离开布袋取暖室，感应板失去信号，一段时间后会彻底关断整机电源。图14是电容式人体感应开关电路图，运放Al、A2及其外围元件组成两级交流放大 器；A3、A4及其外围元件组成两级直流比较放大器；IC2及其外围元件组成延时驱动电路； 电位器W1、W2、W3分别用来调节增益、灵敏度和延时时间，调节电为器W3可使延时时间约在 2-1800S之间变化；变压器T2、电容C3构成两级交流放大器的正反馈支路。当人体靠近感 应板时，感应板对GND端分布电容增大使反馈增强，A2输出的信号振幅增大，通过D5整流 C6滤波使A310脚电压上升，A38脚输出高电平，A414脚输出高电平使Vl导通，IC2的6脚 和2脚输入低电平，3脚输出高电平，V2导通使J吸合；当人体远离感应板时Vl截止，延时 电容Cll充电，一段时间后IC2的6脚和2脚获得高电平，3脚输出低电平，V2截止使J断 电常开触点释放断开，实现人离关机。也可以利用人离后发热板温度上升的特点实现人离 关机，去掉恒温电路，在发热板上安装感温元件，检测发热板的温度使继电器动作即可。图15是工频式固定输出加热电源，在变压器的输入端输入220V的交流电后在其 输出端输出一个36V以下的固定交流电压。图16是高频式固定输出加热电源，它将输入220V的交流电整流、逆变、再整流后 输出一个36V以下的固定直流电压。图17、图18是工频式可调输出加热电源，在变压器的输入或输出端加入电容或电 感或双向可控硅功率调节电路，在变压器的输出端调节功率的还可采用单向可控硅整流、 改变变压器次级绕组匝数、可调直流稳压的方法调节功率，使其输出一个0-36V的交流或 直流变动电压。图19是高频式可调输出加热电源，通过调节电位器改变触发脉冲的占空比使其 输出一个0-36V的直流变动电压。
权利要求
1.一种组合式取暖箱，由安装扩展插座、电源插座、附件插座的两个电气箱；夹在前 述电气箱中间的取暖室；安装在前述取暖室的脚踏板；安装在前述脚踏板上面的发热板； 安装在前述发热板上面的金属感应板；紧箍在前述取暖室沿口的保暖脚套构成的主控箱及 若干个扩展箱组成，其特征在于，前述箱体通过机械卡扣可组合成一个整体，也可拆分成散 体；通过两端带插头可伸缩的螺旋形导线实现前述箱体之间的电气连接。
2.根据权利要求1所述的组合式取暖箱，其特征在于，保暖脚套形同一条腰口朝下、脚 口朝上倒置的短脚棉裤，它由内套、套体、外套组成，套体用棉絮做成实体，内套、外套可拆 下清洗；分别在腰口和脚口的套鼻子中穿线或穿带，用来锁紧取暖室沿口和人体的下肢。
3.根据权利要求1所述的组合式取暖箱，其特征在于，发热板用掺杂半导体制成平板U 形或脉冲波形或用电阻丝、电阻带绕制成平板形并使用36V以下的交流或直流安全电压给 其供电；取暖时，人体取暖部位近距离接触发热元件，使发热元件产生的热量直接传导给人 体，大大减少热量损失实现节能。
4.根据权利要求1所述的组合式取暖箱，其特征在于，高档型脚踏板呈H形，中间平行 的穿插三条圆柱形轴，中间轴通过支座固定在底板上用来支撑整个踏板，在前轴上安装平 板前窗门，用来关闭和打开箱体前窗口，在后轴上安装曲板后窗门兼凉脚板，用来关闭和打 开箱体后窗口以及凉放脚用；普通型脚踏板呈矩形，一端穿插一条圆柱形轴通过支座固定 在底板上，另一端下面安装一个复位弹簧；前述脚踏板的下面安装有位置开关。
5.根据权利要求1所述的组合式取暖箱，其特征在于，取暖室的底部及侧面塞有棉絮 或泡沫，沿口呈方形或圆形；高档型取暖室前后开窗口，普通型取暖室不开窗口。
6.一种组合式取暖箱，其特征在于，在取暖室外配有可移动的附加发热元件用于暖手 及身体其他部位。
7.一种组合式取暖箱，其特征在于，用电容式人体感应开关继电器的常开触点或感温 元件控制的继电器的常开触点并联在启动按钮两端做为自锁触头，实现人离彻底关断整机 电源。
8.一种组合式取暖箱，其特征在于，箱体立柱型材断面有两个相互垂直的凹形槽，两个 凹形槽延边相交处有一个安装孔；箱体边沿装饰型材断面呈U形。
9.一种组合式取暖箱，其特征在于，插座使用导电簧片沉入绝缘柱心中的柱芯插座； 插头使用金属插针沉入绝缘体中的护套插头。
10.一种组合式取暖箱，其特征在于，加热电源使用工频变压器或开关电源。
全文摘要
目前，脚踏式取暖箱都采用无保暖脚套的一体化结构。这种结构的箱体一方面取暖方位不随意；另一方面箱体无保暖脚套，能量损耗极大；其次是箱体大小随取暖人数的多少而变化，箱体规格繁杂。本发明涉及一种高效节能、取暖方位随意的组合式取暖箱。它由主控箱A和若干个扩展箱B及保暖脚套H等组成。电源插头线1通过电源插座3或6给主控箱供电；螺旋形导线8通过扩展插座5、9或2、11给扩展箱供电；保暖脚套H用来阻止箱内热量向外传递。箱体装有机械卡扣可使各箱体组合成一个整体也可拆分成散体。使用这种结构的取暖箱，每人一个独立的箱体，保暖十分严密、能量损耗极小、节能显著、取暖方位随意、箱体规格统一、生产简捷。
文档编号F24D13/02GK102052704SQ20091022221
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者刘定能 申请人:刘定能