專利名稱：熱空氣型加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱空氣型室內(nèi)加熱器，該加熱器使用熱產(chǎn)生裝置例如燃燒室把由風扇產(chǎn)生的冷空氣流變成熱空氣流。
通常，在上述的熱空氣型加熱器中，如

圖11所示，在加熱器本體101中提供燃燒室102或熱產(chǎn)生裝置，來自燃燒室的熱空氣與來自位于加熱器本體后面風扇103的冷空氣混合并通過熱空氣出口104吹出，用于加熱房間內(nèi)部。為了以大體上水平的方向引導空氣，出口104設(shè)置若干個水平百葉板(louver)105。但是，由于百葉板固定在加熱器本體上而且不能改變空氣吹出的方向，這就產(chǎn)生一個問題，即取決于加熱條件(高容量加熱，中等容量加熱還是低容量加熱)，室內(nèi)的溫度分布變化很大。詳細地說，在高容量加熱的情況下，來自風扇103的空氣流強，除了角落部位外在居室的幾乎整個調(diào)節(jié)空間，熱空氣分布均勻。而在中等或低容量加熱的情況下，來自風扇103的空氣流變得稍弱，并且熱空氣的向上氣流變得相對強，這引起熱空氣保持在較小的水平范圍和加熱器附近的局部高溫從而降低了房間居住的舒適度。通過示于圖12的能左、右改變方向的那種可活動的垂直百葉板，這個問題還是沒有解決。即，雖然這些垂直的百葉板能改變熱空氣流的水平輻射角并對水平方向的溫度分布作某些改進，但是涉及高、中和低容量加熱條件的溫度分布差別的問題仍沒有解決，因為熱空氣范圍的擴展并不能通過垂直百葉板而改變。
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題并提供一種確保在高、中和低容量加熱條件中溫度分布的最小變化以便產(chǎn)生舒適加熱的熱空氣型加熱器。
為了達到這個目的，按照本發(fā)明，在熱空氣出口處設(shè)置圍繞水平軸垂直擺動的角度可變的百葉板，并進一步設(shè)置用于控制熱空氣流率和/或熱產(chǎn)生裝置的熱值及百葉板擺動運動的控制裝置。
在本發(fā)明的上述配置中，該百葉板取決于加熱率(heatingrate)而傾斜，從而改變熱空氣的流出方向。結(jié)果，不論加熱率如何，室內(nèi)熱空氣的范圍能夠大體上維持恒定，并且對不同的熱值條件均能獲得大體均勻的溫度分布。
圖1是說明按照本發(fā)明的一個實施例的熱空氣型加熱器的剖面圖;
圖2是說明示于圖1的加熱器的主要部分的放大透視圖;
圖3是說明示于圖1的加熱器的主要部分的放大剖面圖;
圖4是說明加熱器功能的圖;
圖5是說明加熱器的透視圖;
圖6是說明控制裝置的方塊圖;
圖7是控制裝置的詳細電路圖;
圖8是控制裝置的流程圖;
圖9是按照本發(fā)明的另一個實施例的控制裝置的方塊圖;
圖10是示于圖9的控制裝置的流程圖;
圖11是說明現(xiàn)有技術(shù)的熱空氣加熱器的剖面圖;和圖12是說明示于圖11的熱空氣加熱器的前視圖。
下面，參照附圖1至圖8敘述本發(fā)明的一個實施例。
熱空氣型加熱器包括加熱器本體1，具有熱空氣出口3的前面板2。在加熱器本體1中，設(shè)置一個構(gòu)成熱產(chǎn)生裝置的汽化燃燒室4，它汽化煤油并燃燒它。燃燒室罩5圍繞在燃燒室4下部的四周并固定到隔板6。圍繞在燃燒室4上部四周的燃燒管7設(shè)置在隔板6上并在管子的上開口上提供蜂窩狀型的廢氣凈化催化劑8。導管9設(shè)置在加熱器本體1中，用于遮蓋燃燒管7并在它的前下部形成開口10。對流風扇11位于導管對面的后部并由風扇防護罩12遮蓋。對流風扇11從加熱器外面吸入室內(nèi)的空氣并把它提供給導管9，在導管中被吸入的空氣與來自燃燒管7的熱空氣混合，然后通過熱空氣出口3吹出。
流出框架(flow-outframe)14設(shè)置在導管9的下開口10中并在框架二側(cè)旋入裝配部件13(圖2)，該裝配部件安裝在加熱器本體1的兩側(cè)面1a上?？蚣?4具有凹的截面形狀，它包括位于與導管9開口10相遇處的底板中的開口15和與前面板2的內(nèi)表面接觸的框架的邊緣部分14a，由此，導管9的開口10與熱空氣出口3相連。流出框架14在開口15的上邊緣形成一個向下傾斜的引導葉片16并在開口15的下邊緣形成一個大體上水平的引導葉片17。
角度可變的百葉板18在熱空氣出口3的上部被連接到框架14。百葉板有足夠的寬度以便基本上蓋住框架14的上半部，它具有一個圓形的后表面18a。角度可變的百葉板18有一軸19，該軸從百葉板兩端下部伸出并穿入固定在加熱器本體側(cè)板1a上的支撐部件13。因此，通過支撐部件13經(jīng)軸19百葉板可以圖2中箭頭d所指的方向轉(zhuǎn)動。凸輪20固定到每個軸19并具有兩個銷子21a和21b。驅(qū)動裝置23用于擺動百葉板18，它由第一驅(qū)動板24和第二驅(qū)動板25組成，一個板重疊在另一板上，兩者間允許相對滑動并通過彈簧26的中間媒介聯(lián)在一起，這樣，在通常情況下，驅(qū)動板25，26作為一個聯(lián)合體一起運動。第一驅(qū)動板24中形成兩個槽24a和24b，前一個槽24a與凸輪20的銷子21a嚙合。第二驅(qū)動板25中形成切口28和臺階29，用作后面將要敘述的驅(qū)動電動機31的聯(lián)接器。提供引導裝置30，用于引導一起運動的驅(qū)動板24和25的垂直運動。
設(shè)置驅(qū)動電動機31，用于驅(qū)動第一和第二驅(qū)動板24和25，它是可逆步進電動機。在驅(qū)動電動機的軸上安裝驅(qū)動凸輪32，它有一個與第二驅(qū)動板25的臺階29嚙合的銷子33。彈簧34用于推動支靠在凸輪32上的銷子33上的第二驅(qū)動板25。
用于控制驅(qū)動電動機31的控制裝置35的方塊圖示于圖6?？刂蒲b置包括溫度檢測器36(例如熱敏電阻)、室溫置定裝置37、比較器38(該比較器接收來自溫度檢測器36的信號S1和來自室溫置定裝置37的信號S2并相互比較這些信號，然后依據(jù)比較的結(jié)果產(chǎn)生一個指示高、中或低加熱率的輸出信號S3)和用于按照來自比較器38的輸出信號S3控制燃燒室4的燃燒速率和對流風扇11的空氣流率的燃燒室控制裝置39。來自燃燒室控制裝置39的控制信號S4也傳輸至百葉板驅(qū)動裝置40，該裝置根據(jù)信號S4計算控制信號S5，用于控制百葉板18的擺動角并把該信號傳遞給電動機31。
圖7以具體形式表示電路主要部分的一個例子。控制裝置35由微型計算機41和有關(guān)電路組成。該微型計算機41包括CPU，ROM，RAM和輸入及外圍單元，即所謂單片微機。
溫度檢測器36經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器42連到微機41，來自檢測器36的溫度信號因此轉(zhuǎn)換成二進制代碼信號并傳給微機41。操作開關(guān)43用于命令燃燒開始并把啟動信號傳給微機41。提供一個過零檢測電路44，當電路檢測到與電源同步的交流電過零點時，產(chǎn)生脈寬為1毫秒的脈沖信號并經(jīng)過這些脈沖信號把這些過零點告訴微機。半導體開關(guān)46由光發(fā)射部分(發(fā)光二極管)和光接收部分(三端雙向可控硅開關(guān))(TRIAC)組成。為了汽化燃料以便燃燒繼電器47接通或斷開加熱器48。數(shù)字49代表一個點火器。放大來自微機41信號的驅(qū)動器50經(jīng)它的輸出端連到半導體開關(guān)46，繼電器47，電磁泵51，點火器49和電動機31，并經(jīng)放大的信號驅(qū)動這些負載。
圖8是說明微機41運行過程的流程。
在53步，確定操作開關(guān)43的狀態(tài)。若開關(guān)43接通則進到下一步54，若開關(guān)斷開則回到53步。在54步，依據(jù)由溫度檢測器36檢測的室溫與置定溫度間的差計算燃燒率?；谟嬎愕娜紵剩?jīng)55，56，57步，獲得風扇旋轉(zhuǎn)的速度，泵頻率和角度可變的百葉板的角度值以便驅(qū)動這些負載。換句話說，與不同燃燒率相應(yīng)的風扇轉(zhuǎn)速，泵頻率和百葉板角度的合適值早已確定，因此通過運算功能或由表中能獲得這些合適的值，當燃燒率改變時，這些項要作適當選擇。
58步是確定開關(guān)43接通或斷開的分支。若開關(guān)接通，則過程跳過59步到下一步，若開關(guān)斷開則過程進到59步，在這一步，燃燒停止且百葉板回復到它的停止位置，然而，處理過程進入下一步。
進一步，在圖7中，交流電源60通過繼電器47的接點47a并聯(lián)到加熱器48，并經(jīng)過半導體開關(guān)46并聯(lián)到風扇11。風扇11的轉(zhuǎn)速能夠借助于相位控制來調(diào)節(jié)。
上述加熱器的功能將在下面敘述。
在加熱器開始工作前，如圖3和5所示，角度可變的百葉板18位于基本上垂直方向(這個位置表示下文所述的停止位置)以至基本遮蓋熱空氣出口3的上半部范圍。
當操作開關(guān)43接通時，繼電器47閉合并給加熱器48通電用于預熱。當預熱完成，繼電器47打開而點火器49接通，控制裝置傳輸一個預定的脈沖信號給電磁泵51，由此，點火燃燒，風扇轉(zhuǎn)動，百葉板從停止位置向預定位置的擺動運動開始。
詳細地說，燃燒控制裝置39響應(yīng)來自比較器38的信號S3而啟動，而信號S3是依據(jù)溫度探測器36和室溫檢測器37的輸出信號而產(chǎn)生的，該裝置并傳遞控制信號S4，用于按預定順序開始燃燒和轉(zhuǎn)動風扇。同時，該控制信號S4也輸入至百葉板驅(qū)動裝置40，用于驅(qū)動電動機31以使百葉板18旋轉(zhuǎn)預定的角度。
如圖2所示，當電動機31轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動凸輪32的驅(qū)動軸33以箭頭a所指的方向旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動板25在彈簧34和通過彈簧26與該第二驅(qū)動板25連接的第一驅(qū)動板24的張力作用下，按箭頭b所指的方向向下運動。因而，凸輪20通過與驅(qū)動板24的切口24a相嚙合的銷子21a而轉(zhuǎn)動，由此，通過凸輪20和軸19如箭頭d所指的方向轉(zhuǎn)動角度可變的百葉板18。
百葉板18旋轉(zhuǎn)的角度依據(jù)來自燃燒控制裝置39的信號S4而變化，示于圖3的百葉板的位置X，Y和Z分別相應(yīng)于高、中和低的加熱率。百葉板的角運動與燃燒率和風扇的空氣流率相聯(lián)系。如圖3所示，在高燃燒率或高風扇空氣流率的情況下，百葉板18大體上置成水平如圖所示X位置，而在中等燃燒率和中等風扇空氣流率時，百葉板稍向下傾斜。結(jié)果，在這種中等容量的情況中，與高容量的情況相比，室中的熱空氣流指向稍向下，如圖4中Y′所示位置，因而，與常規(guī)的加熱器相比，熱空氣到達較遠的點。相似地，在低容量燃燒和風扇低速運行的情況下，熱空氣流的方向更向下傾斜，熱空氣沿地板流動，如圖4中Z′所示。結(jié)果，即使熱空氣流具有低的速度且易受熱空氣向上抽力作用的影響，熱空氣的水平范圍變得相當大。這樣，在高、中和低容量的情況下均能獲得大體均勻的溫度分布。
經(jīng)導管9進入的熱空氣由百葉板18的弓形內(nèi)表面18a引導。由于弓形內(nèi)表面18a的附壁效應(yīng)，熱空氣流的方向轉(zhuǎn)成圖3中向量a，b和c所指的方向。即最上的沿箭頭a的空氣流具有的速度和容量比沿箭頭b和c和空氣流大，且給出相對水平的氣流，結(jié)果熱空氣流在大的水平范圍內(nèi)。這個結(jié)果歸功于附壁效應(yīng)，以使具有低能量的向量總體上數(shù)量很大(熱空氣容量)。因而，熱空氣流整體上基本上不受向上氣流的影響，由于最上的熱空氣流具有較高速度和較大的容量，因而具有擴大的熱空氣到達范圍和舒適程度增強的空間。附壁效應(yīng)由于在出口3中位于與百葉板18下部相對位置上安置引導葉片17而加強。由于附壁效應(yīng)具有低速空氣流的低容量加熱中比具有高速空氣流的高容量加熱中更顯著，熱空氣對所有情況基本上水平流動以確保室內(nèi)有合適的溫度分布。
當百葉板18大體上垂直時，來自出口3的熱空氣不立即與地板接觸，而被引導葉片17偏移使空氣流在離出口3稍遠的位置與地板接觸。在與地板接觸前，熱空氣與室內(nèi)空氣混合并受某種程度冷卻，由此，防止地板過熱。
由于百葉板18在它較低部位被可轉(zhuǎn)動地支撐，百葉板18的低端18a在圖3所示的X，Y，Z和任一位置均不從加熱器本體的前表面明顯突出，因而避免了不美觀的外形。另一方面，百葉板18的上部顯著地進入出口3后面的空氣通路，由此經(jīng)導管9進入的熱空氣流被有效偏轉(zhuǎn)。
進一步，也可能發(fā)生這樣的情況假定在帶有大的空氣流率的高容量加熱期間在水平位置的百葉板被例如一個淘氣的男孩偶然移動到垂直位置。在這種情況下，第二驅(qū)動板23由百葉板18經(jīng)銷子21a向上升起。但是，板23的向上運動由于把第一和第二驅(qū)動板23，25相互聯(lián)接起來的彈簧26和34的彈力而得到緩沖，驅(qū)動凸輪32和電動機31除彈簧力外沒有接收其它大的力，而彈簧力沒有大到能影響電動機。當使百葉板18移動到垂直位置的外力消失時，彈簧26和34反方向收縮，使第二驅(qū)動板23向下運動，百葉板18通過凸輪20和銷子21a運動到它原始的水平位置。這樣，電動機被保護免遭作用于百葉板的外力，熱空氣出口在高容量加熱時避免被長時間關(guān)閉。
另外，由于百葉板借助于電動機結(jié)合彈簧而轉(zhuǎn)動，電動機的振動被彈簧吸收，由此，減少了百葉板軸處產(chǎn)生的不舒服的噪聲并為加熱器安靜的操作提供條件。
當加熱操作停止時，燃燒控制裝置39不輸出信號，因而，百葉板驅(qū)動部分40以與圖2箭頭所示方向相反的方向轉(zhuǎn)動電動機31，使百葉板18回復到初始位置。電動機的反向運動使第一和第二驅(qū)動板24，25向上升起，凸輪以與箭頭c相反方向轉(zhuǎn)動，并使百葉板18回復到它的垂直位置，在該位置，出口3的上半部被關(guān)閉，由此，顯現(xiàn)出加熱器平滑的外觀。
圖9表示按照本發(fā)明的另一個實施例的控制裝置的方塊圖。這個實施例包括一個當操作開關(guān)43接通時開始計時的定時器39A，一個檢測電動機31轉(zhuǎn)動的限定開關(guān)61，和一個檢驗部分39B，該檢驗部分包含在燃燒控制裝置39內(nèi)并若在計時終了前沒有來自限定開關(guān)61的信號就判定操作異常。該燃燒控制裝置39的功用將在下面參照圖10的流程圖進行敘述。當操作開關(guān)43接通時，燃燒控制裝置39內(nèi)的微機開始操作而定時器39A開始計時，燃燒控制裝置輸出一信號到百葉板驅(qū)動裝置40，用于驅(qū)動百葉板。然后微機判斷上述計時是否終了。若表示限定開關(guān)接通的信號在定時器39A計時周期內(nèi)發(fā)出，則證實百葉板18從它初始位置開始正常動作，定時器39A重新起動以便連續(xù)驅(qū)動百葉板。進一步，微機再次判斷上述計時是否終了。若表示限定開關(guān)斷開的信號在再起動計時期間內(nèi)發(fā)出，則證實百葉板正常轉(zhuǎn)動，然后回到其初始位置。再以后，進行前面所述的常規(guī)操作。
即，微機依據(jù)來自溫度檢測裝置36和室溫置定裝置37的信號設(shè)置燃燒率并開始燃燒。然后，微機輸送百葉板驅(qū)動輸出信號到百葉板驅(qū)動裝置40以便使百葉板18轉(zhuǎn)動預定轉(zhuǎn)角。當上述表示限定開關(guān)接通或斷開的信號在計時期間內(nèi)沒有發(fā)出，則確定百葉板的轉(zhuǎn)動由于某種故障而異常停止，加熱器的工作接著停止。
根據(jù)這種安排，由于某些原因在百葉板偶然卡住或電動機不轉(zhuǎn)動時，因為雖然電動機31被驅(qū)動但百葉板18不工作，限定開關(guān)61不動作，因而異常情況被檢測，從而保證了加熱器的安全工作。
雖然在上述實施例中，百葉板18的控制與燃燒率和風扇空氣流率兩者的控制相聯(lián)系，但也可只與其中之一相關(guān)。百葉板不應(yīng)限于單個也可以是多個。為了以特定的形式說明本發(fā)明，敘述了最佳實施例，不脫離本發(fā)明的精神，可以作各種改變和變換。
如上所述，按照本發(fā)明的熱空氣加熱器依據(jù)燃燒率和熱空氣流率，通過圍繞水平軸轉(zhuǎn)動百葉板而允許在各種加熱率的情況下取得室內(nèi)均勻的空氣溫度分布。
進一步，由于當加熱器不工作時，百葉板能取大體垂直的姿態(tài)并遮蓋熱空氣出口的上半部，因而能得到加熱器光滑的外形。
權(quán)利要求
1.一種熱空氣型加熱器，包括具有熱空氣出口的加熱器本體；設(shè)置在所述加熱器本體內(nèi)的熱產(chǎn)生裝置；用于向所述的熱產(chǎn)生裝置提供空氣流并用于經(jīng)所述的熱空氣出口吹出熱空氣的對流風扇；設(shè)置在所述熱空氣出口內(nèi)并在垂直方向被可轉(zhuǎn)動地支撐的角度可變的百葉板裝置；和用于改變至少在所述熱空氣出口處的熱空氣流率或所述熱產(chǎn)生裝置的熱值和用于依據(jù)所述熱空氣流率和所述熱值至少一個變化來垂直擺動所述角度可變的百葉板裝置的控制裝置。
2.一種熱空氣型加熱器，包括具有熱空氣出口的加熱器本體;設(shè)置在所述加熱器本體內(nèi)的熱產(chǎn)生裝置;圍繞所述熱產(chǎn)生裝置并具有前、后開口的導管;用于在所述的熱產(chǎn)生裝置周圍提供空氣流并用于經(jīng)所述熱空氣出口吹出熱空氣的對流風扇;設(shè)置在所述熱空氣出口和所述導管的所述前開口間的流出框架;設(shè)置在所述流出框架中以便在垂直方向被可轉(zhuǎn)動地支撐的角度可變的百葉板裝置;和用于改變至少在所述熱空氣出口處的熱空氣流率或所述產(chǎn)生裝置的熱值和用于依據(jù)所述熱空氣流率和所述熱值的至少一個變化來垂直擺動所述角度可變的百葉板裝置的控制裝置。
3.一種熱空氣型加熱器，包括具有熱空氣出口的加熱器本體設(shè)置在所述加熱器本體內(nèi)的熱產(chǎn)生裝置;用于向所述的熱產(chǎn)生裝置提供空氣流并用于經(jīng)所述的熱空氣出口吹出熱空氣的對流風扇;設(shè)置在所述熱空氣出口中并在垂直方向被可轉(zhuǎn)動地支撐的角度可變的百葉板裝置;經(jīng)彈性裝置中介與所述的百葉板裝置相連的可逆電動機;用于至少改變在所述熱空氣出口處的熱空氣流率或所述熱產(chǎn)生裝置的熱值和用于依據(jù)所述熱空氣流率和所述熱值至少一個變化來垂直擺動所述角度可變的百葉板裝置的控制裝置。
4.一種熱空氣型加熱器，包括具有熱空氣出口的加熱器本體;設(shè)置在所述加熱器本體內(nèi)的熱產(chǎn)生裝置;用于向所述的熱產(chǎn)生裝置提供空氣流并用于經(jīng)所述的熱空氣出口吹出熱空氣的對流風扇;設(shè)置在所述熱空氣出口內(nèi)并在垂直方向被可轉(zhuǎn)動地支撐的角度可變的百葉板裝置;用于改變至少在所述熱空氣出口處的熱空氣流率或所述熱產(chǎn)生裝置的熱值和用于依據(jù)所述熱空氣流率和所述熱值至少一個變化來垂直擺動所述角度可變的百葉板裝置的控制裝置;用于依據(jù)來自所述控制裝置的指令垂直轉(zhuǎn)動所述百葉板裝置的驅(qū)動裝置;和用于檢驗所述百葉板裝置的轉(zhuǎn)動以便若所述的百葉板裝置的轉(zhuǎn)動不被證實時停止驅(qū)動所述百葉板的檢驗裝置。
5.如權(quán)利要求1至4所述的熱空氣型加熱器，其特征在于，所述的角度可變的百葉板裝置具有弓形的內(nèi)表面。
6.如權(quán)利要求2所述的熱空氣型加熱器，其特征在于，在與所述流出框架的所述的熱空氣出口的較低部分相對的位置設(shè)置一個大體水平的葉片。
7.如權(quán)利要求1至4所述的熱空氣型加熱器，其特征在于，所述的角度可變的百葉板裝置在其較低端的位置被可轉(zhuǎn)動地支撐。
8.如權(quán)利要求1至4所述的熱空氣型加熱器，其特征在于，所述的角度可變的百葉板裝置被可轉(zhuǎn)動地支撐以便當所述加熱器停止工作時定位在垂直方向并在所述加熱器動作后擺動到依照所述熱空氣流率或所述熱產(chǎn)生裝置的熱值所確定的一個預定位置。
9.如權(quán)利要求1至4所述的熱空氣型加熱器，其特征在于，所述的角度可變的百葉板裝置被設(shè)置在所述熱空氣出口的上部并包括一個至少遮蓋所述熱空氣出口面積一半的寬板部件。
全文摘要
提供一種熱空氣型加熱器，它包括一個熱產(chǎn)生裝置例如燃燒室，熱空氣由該裝置產(chǎn)生并自加熱器吹出進入居室以使室內(nèi)暖和并在各種加熱率的條件中都有均勻的溫度分布。該熱空氣加熱器至少包括垂直擺動的可變角度的百葉板裝置和用于與在加熱器熱空氣出口處的熱空氣流率或所述熱產(chǎn)生裝置的熱值中的至少一個有關(guān)聯(lián)來擺動百葉板的控制裝置，以便為了在各種加熱條件下使加熱器在工作期間室內(nèi)溫度分布差別最小，該百葉板裝置依照來自該控制裝置的輸出而垂直擺動。
文檔編號F24H9/20GK1038693SQ89103358
公開日1990年1月10日 申請日期1989年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月16日
發(fā)明者富岡光春, 山崎正, 大島弘夫, 里田甫, 今島光宏 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社