一种立式电暖器的制作方法

本发明属于采暖设备技术领域，具体涉及一种立式电暖器。

背景技术：

随着传统能源的枯竭和环境日益恶化，为了减少冬季燃煤污染、改善空气质量，很多城市开始推广“煤改电”——禁止使用燃煤，改用清洁的电能取暖。电暖器相对传统的采暖方式，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，符合国家“节约能源、低碳环保”的政策导向，尤其受到南方冷湿地区人们的重视。

现有对流式电暖器产品，一是电暖器出风口距离地面较远，出风口热气流无法直接加热地面附近空气，容易引起人体“头热脚冷”的不舒适感；二是出风气流速度高，引起吹风感，造成人体的不舒适感；三是电暖器出风口热气流温度过高，水平方向热量传递较弱，热气流难以传输到较远的地方，出风口热气流温度过高也会引起人体局部热不舒适感。

由于现有技术中的电暖器存在对房间内底部制热效果不佳、用户存在“头热脚冷”的情况，电暖器出风口气流速度高、吹风感强、带来人体不舒适感强；且电暖器出风口热气流温度过高，热气流浮升速度快、水平方向传热能力弱、热量传输距离近、换热效率低等技术问题，因此本发明研究设计出一种立式电暖器。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的电暖器存在对房间内底部制热效果不佳、用户存在“头热脚冷”的缺陷，从而提供一种立式电暖器。

本发明提供一种立式电暖器，其包括：壳体和设置于所述壳体上的出风口，且所述出风口设置于所述壳体的下部位置、以将所述壳体内部的热气流通过所述出风口向外吹出。

优选地，

所述出风口设置在所述壳体的侧面上：沿所述侧面的宽度方向、所述出风口的宽度占所述侧面的总宽度位于60％～80％的范围内；和/或，沿所述侧面的高度方向、所述出风口的高度占所述侧面的总高度位于5％～10％的范围内。

优选地，

所述壳体内部还设置有发热元件，以将流经所述壳体内部的气流进行加热；和/或，所述壳体的内部还设置有贯流风机、以将所述进风口的气流进行抽吸、并从所述出风口排出所述壳体外。

优选地，

还包括进风口，所述进风口也设置于所述壳体上、且位于所述壳体的下部位置、上部位置和顶部位置中的至少一处，以将壳体外部的气流通过所述进风口被吸入所述壳体内部。

优选地，

所述壳体的内部还设置有隔板，所述隔板用于将壳体内部靠近所述进风口一侧的进气通道和壳体内部靠近所述出风口一侧的出气通道进行分隔。

优选地，

当包括贯流风机时、所述隔板从所述壳体的下侧内壁向上延伸至所述贯流风机的位置、以使得所述贯流风机下方、所述进气通道和所述出气通道之间无气流通过。

优选地，

在所述壳体的内部与所述出风口相对的位置还设置有导流板；和/或所述导流板为直板导流板或弧形导流板。

优选地，

当具有隔板时、所述导流板的沿长度方向的一端连接在所述隔板上、所述导流板的沿长度方向的另一端连接在所述壳体上的所述出风口的位置。

优选地，

所述导流板从所述一端至所述另一端为倾斜向下布置。

优选地，

所述出风口处设置有出风格栅，所述进风口处设置有进风格栅。

优选地，

所述壳体的底部还设置有至少一个滚动轮。

本发明提供的一种立式电暖器具有如下有益效果：

本发明通过将立式电暖器的出风口设置于壳体的下部位置，能够使得通过出风口吹出的热气流从电暖器的下部吹出，有效提高地面附近空气温度，解决“头热脚冷”问题，改善人员活动区域的热舒适性；本发明还通过将出风口的宽度设置为占侧面的总宽度的60％～80％，和/或，出风口的高度设置为占侧面的总高度的5％～10％，能够在原有电暖器出风口的基础上有效增大出风口的面积，从而减小出风口的气流速度，减弱吹风感，提高人体的感知舒适程度；本发明还通过采用贯流风机的形式，提高了风量，降低了出风口热气流温度，减小热气流浮升速度，提高热量传输距离，改善室内环境的热舒适性。

附图说明

图1是本发明的立式电暖器的立体内部结构示意图；

图2是本发明的立式电暖器的正面内部结构空气流动示意图；

图3是本发明的立式电暖器第一替代实施例的正面内部结构空气流动示意图；

图4是本发明的立式电暖器第二替代实施例的正面内部结构空气流动示意图；

图5是本发明的立式电暖器第三替代实施例的正面内部结构空气流动示意图；

图6是本发明的立式电暖器第四替代实施例的正面内部结构空气流动示意图；

图7是现有技术中的电暖器位于上部的室内供暖空气流动图；

图8是本发明的电暖器位于上部的室内供暖空气流动图；

图9是本发明风量300m³/h的情况下，出风口及回风口大小对出风温度、风速的影响效果图(进风口长500*宽250mm，出风口长500*宽200mm，开孔率0.6)；

图10是本发明风量300m³/h的情况下，出风口及回风口大小对出风温度、风速的影响效果图(进风口长500*宽250mm，出风口长500*宽100mm，开孔率0.6)；

图11是本发明风量300m³/h的情况下，出风口及回风口大小对出风温度、风速的影响效果图(进风口长500*宽2150mm，出风口长500*宽100mm，开孔率0.6)；

图12是本发明风量150m³/h的情况下，风量对暖风机取暖的影响效果图(出风口长500*宽100mm，开孔率0.6)；

图13是本发明风量200m³/h的情况下，风量对暖风机取暖的影响效果图(出风口长500*宽100mm，开孔率0.6)；

图14是本发明风量300m³/h的情况下，风量对暖风机取暖的影响效果图(出风口长500*宽100mm，开孔率0.6)。

图中附图标记表示为：

1、壳体；11、侧面；2、出风口；21、出风格栅；3、进风口；31、进风格栅；4、发热元件；5、贯流风机；6、隔板；7、导流板；8、滚动轮；10、电暖器。

具体实施方式

如图1-6所示，本发明提供一种立式电暖器，其包括：壳体1和设置于所述壳体1上的出风口2，且所述出风口2设置于所述壳体1的下部位置、以将所述壳体1内部的热气流通过所述出风口2向外吹出。(本发明的“下部”优选指的是壳体上靠近底部或挨着底部的位置、或在高度方向上以壳体一半高度以下的部分)。

现有技术中出风口布置在电暖器上部，在水平方向惯性力和热气流浮升力的综合作用下，热气流向前上方流动，热量主要向室内上方扩散，热气流水平方向输送距离较近，人员活动区域热量扩散弱，取暖效果差，参见图7；本发明通过将立式电暖器的出风口设置于壳体的下部位置，能够使得通过出风口吹出的热气流从电暖器的下部吹出，有效提高地面附近空气温度，解决“头热脚冷”问题，改善人员活动区域的热舒适性，如图8。

优选地，

所述出风口2设置在所述壳体1的侧面上：沿所述侧面的宽度方向、所述出风口2的宽度占所述侧面的总宽度位于60％～80％的范围内；和/或，沿所述侧面的高度方向、所述出风口2的高度占所述侧面的总高度位于5％～10％的范围内。

本发明还通过将出风口的宽度设置为占侧面的总宽度的60％～80％，和/或，出风口的高度设置为占侧面的总高度的5％～10％，能够在原有电暖器出风口的基础上有效增大出风口的面积，从而减小出风口的气流速度，出风口热气流流速范围降低至0.2～1.8m/s，有效减弱吹风感，提高人体的感知舒适程度；同时上述手段结合通过出风口布置在电暖器下部的手段，从而有效减小室内下部的气流流速，减小下部的吹风感、从而有效提高地面附近空气温度热气流温度范围，有效提高室内舒适度。

通过图9-11可以明显看出，当风量一定、出风口距地面高度相同时，出风口面积越小，出风速度越高，电暖器吹风较远，但是人体所在区域(一般距电暖器0.8-1m远，图中圆圈区域)风速较大高达1.2m/s，因此会造成人体吹风感强烈，引起人体的不舒适。(供暖通风国标中有提到人体热舒适的周围空气温度为18-24℃，风速不超过0.2m/s)

优选地，

所述壳体1内部还设置有发热元件4，以将流经所述壳体1内部的气流进行加热；和/或，所述壳体1的内部还设置有贯流风机5、以将所述进风口3的气流进行抽吸、并从所述出风口2排出所述壳体1外。

本发明还通过采用发热元件、能够有效地对气流进行加热，以提供对流式热空气，从而对室内以及人体进行制暖制热；并且通过贯流风机的形式，提高了风量，降低了出风口热气流温度，减小热气流浮升速度，提高热量传输距离，改善室内环境的热舒适性。

本发明采用贯流风机，噪音低，可提高风量，降低出风口热气流温度，使热气流温度范围为30～60℃，减弱热气流浮升速度(热气流浮升速度较低)，提高热气流传输距离(沿水平方向输送距离远)，热量在水平方向上的扩散范围大，提高电暖器的换热量和换热效率，与出风口出风量的增大的手段相结合而使人员活动区域的空气流动速度降低、温度升高，减弱吹风感，与出风口设置在下部的手段相结合减小下部空间热气流上升速度较快的问题，使得热气流时间较长地分布在室内下部，解决“头热脚冷”问题，提高室内环境的热舒适性，有效改善用户体验，参见图8。

通过图12-14可以看出，出风口尺寸一定时，风量越小，出风风温越高，气流上浮越快，主流区域向远离人的方向偏移，人体所在区域温度越低，人体感觉取暖效果不佳。

因此本发明以国标中人体热舒适的环境温度和风速为依据，通过研究贯流风机风量、出风口大小对电暖器周围温度场及速度场的影响，提出最优的贯流风机风量的设计，出风口尺寸及位置范围——将出风口的宽度设置为占侧面的总宽度的60％～80％，和/或，出风口的高度设置为占侧面的总高度的5％～10％，采用贯流风机的大风量，降低了出风口热气流温度，减小热气流浮升速度，提高热量传输距离，改善室内环境的热舒适性。

计算方法如下：

出风口热空气温度＝进风口空气温度+电暖器发热体功率/(贯流风机风量*空气密度*空气比热容)。

出风口速度＝贯流风机风量/出风口面积

本发明对于不同尺寸的暖风机具体数值也不一样，因此本发明中提出的是出风口宽度占侧面的总宽度的比例。

本发明采用ptc加热元件，热阻小、换热效率高、加热速度快、恒温发热、安全可靠，ptc模块之间安装散热翅片，增大对流散热面积，提高换热量。

优选地，

还包括进风口3，所述进风口3也设置于所述壳体1上、且位于所述壳体1的下部位置、上部位置和顶部位置中的至少一处，以将壳体1外部的气流通过所述进风口3被吸入所述壳体1内部。(本发明的“上部”优选指的是壳体上靠近顶部或挨着顶部的位置、或在高度方向上以壳体一半高度以上的部分)

本发明工作原理如图2所示，电暖器前后外壳分别设置进风口和出风口，进风口与出风口之间通过导流挡板设计出气流通道，贯流风机布置在电暖器上部气流通道内，作为空气流动的动力源，在出风口与贯流风机之间设置发热元件4(优选为ptc发热元件)，ptc发热元件之间安装有波纹状散热翅片，增大了散热面积，提高了换热效率，为室内取暖提供热源。电暖器通电时ptc元件工作产生热量，贯流风机从电暖器下部进风口吸气，室内地面附近的冷空气通过进风格栅进入电暖器的空气流道，在贯流风机的作用下流过ptc散热翅片加热，形成热气流，在出风口导风板的增压作用下，热气流以适当的速度和温度沿水平方向流出。

优选地，

所述壳体1的内部还设置有隔板6，所述隔板6用于将壳体1内部靠近所述进风口3一侧的进气通道和壳体1内部靠近所述出风口2一侧的出气通道进行分隔。通过设置隔板能够对进气的进气通道和出气的出气通道进行分隔，从而形成有效的供贯流风机抽吸的风道，提高对气流的抽吸和制热效果。

优选地，

当包括贯流风机5时、所述隔板6从所述壳体1的下侧内壁向上延伸至所述贯流风机5的位置、以使得所述贯流风机5下方、所述进气通道和所述出气通道之间无气流通过。这是本发明的隔板的优选结构形式，通过从下向上的方向进行延伸的方式能够从下方进气的进气口和下方出气的出气口之间进行分隔和密封，防止加热前后的气流发生串气作用。

优选地，

在所述壳体1的内部与所述出风口2相对的位置还设置有导流板7。通过设置导流板能够对壳体中经过发热元件加热后的气流被导流板导流流向至出风口并吹出，这样能够更进一步地朝室内地面的方向进行导流，从而将热气尽可能地吹到地面，提高地面附近的空气温度，进一步解决“头热脚冷”的问题。本发明的导流板，优化流道结构，可增大出风口下部风压，改善出风气流的速度均匀性。

优选地，

当具有隔板6时、所述导流板7的沿长度方向的一端连接在所述隔板6上、所述导流板7的沿长度方向的另一端连接在所述壳体1上的所述出风口2的位置。这是本发明的隔板的进一步优选结构形式，即一端连接到隔板上，另一端连接到壳体的出风口处，从而有效地将出风通道中的气流导向至出风口并吹出。

优选地，

所述导流板7从所述一端至所述另一端为倾斜向下布置；和/或所述导流板7为直板导流板或弧形导流板。这是本发明的导流板的进一步优选结构形式，将其从一端至另一端倾斜向下布置能够使得气流从出风通道中倾斜向下地从出风口被吹出，从而使得气流进一步地被吹至地面或附近，进一步提高底部热空气的密集程度。

优选地，

所述出风口2处设置有出风格栅21，所述进风口3处设置有进风格栅31。这是本发明的进一步优选结构形式，通过出风格栅和进风格栅能够在一方面进行防护的同时还能对气流进行一定程度的导向作用。

本发明的进风格栅，加装过滤网过滤进入电暖器内部的空气，保证电暖器内部的清洁干净，进风格栅为圆形、方形或菱形开孔；本发明的出风格栅，在电暖器下部设置出风口，可提高人员活动区域的空气温度，解决“头热脚冷”问题，采用大面积出风口设计，增大出风口面积，降低出风口气流速度，使出风口热气流速度范围为0.2～1.8m/s，减弱吹风感，格栅为圆形、方形或菱形开孔，采用高开孔率设计。

优选地，

所述壳体1的底部还设置有至少一个滚动轮8。优选为万向轮。通过滚动轮的结构能够使得本发明的立式电暖器可移动性强，便于电暖器在大面积房间移动。

本发明提出了一种新型对流式电暖器，其具有风量大、气流速度低、热气流温度适宜、热量传输距离远、热效高、噪音低、移动方便等特点，能够满足人体热舒适性要求。

本发明的发热元件不限于ptc，也可以为电热丝加热管、石英管、电磁加热管、电热膜等；贯流风机安装位置不限于上部，导流板也可以是弧形导流板(参见图3所示的第一替代实施例)，发热元件位于贯流风机的上游(参见图4所示的第二替代实施例)，两个发热元件、且位于贯流风机的上游(参见图5所示的第三替代实施例)，进风口位置也可位于顶部和上部(参见图6所示的第四替代实施例)，贯流风机的安装位置、导流板的形式、进风口位置以及加热元件位置及数量可以根据实际需求灵活设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。