CN108141912B - 红外加热设备 - Google Patents

Abstract

利用具有至少三个设置在一个壳体中的红外辐射器的红外加热设备应提供如下解决方案，即，所述红外加热设备以红外辐射覆盖尽可能大的立体角，其中，朝向要加热的空间释放大部分红外辐射并且因此可避免使用壳体的复杂的水冷却。这通过如下方式达到，即，所述壳体(3)具有前板(4)，其中，红外辐射器(2b)平行于前板(4)定向并且红外辐射器(2a、2c)倾斜于前板(4)定向，其中，所述红外辐射器(2a、2b、2c)具有平坦的辐射表面(9)并且所产生的红外辐射(11)的主要部分朝前板(4)的方向发射。

Description

红外加热设备

技术领域

本发明涉及一种红外加热设备，所述红外加热设备具有至少三个红外辐射器，所述红外辐射器设置在一个壳体中。

背景技术

这样的红外加热设备由DE 298 04 666 U1已知。在该红外加热设备中，在一个壳体中设置三个红外辐射器，其中，每个红外辐射器都构造成圆柱形的。壳体由五块铝板组成，其中，壳体的端侧具有开口并且红外辐射器对于使用者是可见的。这样的红外加热设备用于在起居室中进行温度调节，因为许多人感觉直接的热辐射非常舒适。因为热能不是经由空气通过对流来传递而是经由热辐射来传递，所以省去了对房间较长的加热阶段并且能立即感受到热量。

然而，在这种红外加热设备中不利的是以红外线覆盖的相对小的立体角。因为辐射主要从壳体的端侧的开口射出，所以这种红外加热设备不能用来均匀地加热整个房间。另一个缺点在于，所述红外辐射器构造成圆柱形的并且因此辐射沿所有空间方向各向同性地发射。由此不必要地加热红外加热设备的壳体并且需要复杂的水冷却装置，以避免出现热损坏。此外，壳体的敞开的端侧也是不利的，因为红外辐射器不仅发射红外辐射，而且也产生在可见波长范围内的辐射，所述可见的辐射会使得红外加热设备的使用者眩目。

发明内容

本发明的任务在于，给出一种开头所称类型的红外加热设备，所述红外加热设备尽可能以红外辐射覆盖整个房间并且避免对壳体进行复杂的水冷却。此外，本发明的任务在于，避免使用者由于所产生的在可见范围内的辐射而出现眩目。

按照本发明，所述任务用前面所称类型的红外加热设备来解决，所述红外加热设备具有至少三个红外辐射器，这些红外辐射器设置在一个壳体中，根据本发明设定，所述壳体具有前板，其中，红外辐射器平行于前板定向并且红外辐射器倾斜于前板定向，其中，所述红外辐射器具有平坦的辐射表面并且所产生红外辐射的主要部分朝前板的方向发射。

因此提供一种红外加热设备，所述红外加热设备以红外辐射照射特别大的立体角，因为各个红外辐射器设置成，使得所述红外辐射器的射线交叉并且因此产生非常发散的总射线，所述总射线良好地适于均匀地加热居室。因为各个红外辐射器设计成，使得辐射的主要部分朝前板的方向发出，壳体几乎没有被加热，从而可以省去复杂且昂贵的水冷却。一个优选的设计方案为此设定，所述红外辐射器具有矩形的基本形状、就是说不是管形的，其中，红外辐射的主要部分经由平面的辐射表面朝前板的方向发射。辐射的主要部分是指多于各个红外辐射器的总辐射功率的80％的份额。例如可以由光学滤光器、石板或陶瓷组成的前板吸收可见的辐射并且防止使用者出现眩目。优选设定，每个红外辐射器都构成为空心辐射器并且具有约400W的辐射功率。红外辐射器也可以由陶瓷制成。

特别优选的是，所述红外加热设备的壳体具有梯形的平面轮廓(Grundriss)，其中，前板沿着较长的底边设置，并且各红外辐射器设置在较短的壳体侧边上。这具有如下优点，即，所述红外加热设备可以无问题地安装在房间角落内并且因此照射最大的立体角。由于红外辐射器设置在各壳体侧边上，还省去专门的支架并且红外加热设备的构造保持紧凑。

作为另一个特别有利的实施形式设定，在所述壳体侧边与红外辐射器之间设置红外反射器。由此使朝壳体发射的小部分辐射朝前板的方向转向。在前板上部分地向回反射到壳体内的红外辐射也经由多次反射又输送给前板。由于大部分的辐射通过红外反射器运送到房间中，红外加热设备的效率提高。所述红外反射器优选构造为波纹板(Wellbleche)。

本发明的另一个实施形式设定，所述前板完全吸收红外辐射。由此前板的温度快速升高，此时所述前板本身也发射红外辐射。此时有利的是，在红外辐射器关断时，前板还继续辐射(nachstrahlen)一定时间，直至所存储的热能以红外辐射的形式释放。该实施形式适合于短时停留的空间、例如地下室房间。

特别优选的是，所述前板部分地吸收红外辐射。在此，到达前板的辐射的一部分被吸收，而另一部分被发射。被吸收的辐射加热前板，其中，所述前板在冷却时本身产生红外辐射。而所发射的辐射在房间内传播并且加热处于其中的物体，例如人、家居物品或居室墙壁。该实施形式最佳地适合于居室，因为通过所发射的辐射保证立即加热并且在关断红外辐射器时利用前板的继续辐射效应。此外，这种红外加热设备也可以用于办公室、医院、教堂、学校、大学、生产车间、单户或多户房屋。

此外，红外加热设备的这个实施形式对于过敏症患者是最佳的解决方案，因为，热量绝大部分通过射线传输，并且在此不扬起屋内灰尘。这样的红外加热设备的另一种用途在于医疗领域，此时，进入人体组织内几毫米的热射线实现了更好的组织供血并且例如用于疼痛治疗。

作为本发明另外的实施形式设定，所述前板对于红外辐射是完全可透过的。因为辐射能量能完全且即刻地传播开，这个实施形式对于在户外给人员快速供暖是有利的。

此外优选地，红外加热设备具有时钟电路，所述时钟电路周期性地接通和关断红外辐射器，其中，可自由选择周期时长。利用时钟电路防止红外加热设备发生过热并且附加地节约运行成本。为此利用前板的继续辐射效应。如果前板达到可在辐射时间上明确地确定的预定温度，则切断红外辐射器并且仅前板的辐射还向房间释放。在一定的时间段之后，前板低于最低温度并再次接通红外辐射器。周期时长的调整可以通过由双金属制成的开关进行。如果红外加热设备超过在壳体内腔中预定的极限温度，则由双金属制成的开关通过形状改变而切断红外加热设备的供电。接着红外加热设备冷却并且开关轻微、然而不是完全地断开。冷却引起开关进一步形状改变，所述形状改变又导致对红外加热设备进行供电，因为切断又被取消。极限温度可以直接地在红外加热设备上设置，或者利用可选的无线电远程操作来设置。为此可以设置另一个开关，当双金属开关触点使开关接通时，所述另一个开关切断供电电路。在两个开关之间的距离可以通过调整器件改变。在各开关之间的距离越大，则极限温度越高。

本发明的另一个实施形式设定，所述红外加热设备具有温度探测器，所述温度探测器将室温例如通过无线电传输给红外加热设备。温度探测器本身可以安装在红外加热设备上但或者也可以安装在房间内的任意地点处。调节回路/调节电路以适合的方式调制时钟电路，从而设置例如通过手机或平板电脑利用App给定的相应室温。

此外优选的是，所述红外加热设备的壳体具有通风缝。加热的空气可以通过所述通风缝从壳体内部逸出并且可以避免外线加热设备过热。此外，红外辐射的一小部分通过所述通风缝无阻碍地并且直接地传播到居室中。

优选地设定，在壳体中设置温度调节器，所述温度调节器调节在壳体中出现的温度。在相对于传统的取暖设备不加热室内空气的红外加热设备中，将红外加热设备之外的室温作为调节参量合理性较低。温度调节器这样调节在壳体内腔中的温度，使得受红外加热设备影响的人员感受到的温度达到20°至30°之间的最佳值。实验表面，当壳体内腔中的温度处于90°至180°之间时，则出现体感温度的这个最佳范围。因此，温度调节器持续地这样调节或控制壳体中的温度，使得所述温度总是处于90°至180°的范围内。在此，重要的是要确定，所述温度调节器具有适于测量温度的传感器并且整个温度调节器设置在红外辐射器与壳体之间，从而所述传感器或温度调节器不被红外辐射加热，而是仅通过处于壳体内腔中的气温加热。

本发明的另一种实施形式规定，所述温度调节器具有双金属开关，所述双金属开关从在壳体内腔中的自定义的极限温度起切断红外辐射器的供电。这里所述极限温度处于90°至180°的范围内并且可以根据气候条件现场可变地调整。

特别优选地设定，所述红外辐射器每小时接通不长于20分钟，以便消耗尽可能少的能源。

另一个优选的实施形式设定，所述壳体具有塑料层。所述塑料层具有比市场上常见的金属更低的导热系数，所述塑料层用于使红外加热设备的壳体不超过确定的温度。这里考虑的是，在红外加热设备运行时壳体的温度不超过80°的值。

此外，设定按照本发明的红外加热设备在机动车上或中的应用。现今的机动车利用发动机的余热，以实现加热机动车的内腔。因为在不远的将来绝大部分机动车用电气驱动成为一种社会需求，所以提出了这样的问题，即，在没有发动机余热的情况下应如何在冷天加热这种机动车，而取暖设备不会消耗掉蓄电池的大部分能量。所述问题能通过按照本发明的红外加热设备来解决，所述红外加热设备仅消耗非常少的能量就能使车辆乘客的体感温度处于16°至30°之间的最佳值。

此外设定，所述红外加热设备的应电通过蓄电池进行。所述蓄电池可以是机动车的蓄电池，或者可以是额外的蓄电池。在使用额外的蓄电池时，所述红外加热设备具有如下优点，即，所述蓄电池是移动式的并且可以使用在多个车辆中。

此外可以设定，所述红外加热设备朝机动车的挡风玻璃定向。因此可以以少的能量用量并且没有大的投入的情况下对积雪的或结冰的挡风玻璃进行除雪或除冰。在此也可以设定，所述红外加热设备集成在机动车的仪表板中。

附图说明

基于以下说明以及借助附图得出本发明的其他特征、细节和优点。彼此相应的物体或元件在所有附图中配设有相同的附图标记。图中：

图1示出按照本发明的红外加热设备的俯视图，其中，未示出上壳体盖，

图2示出按照本发明的红外加热设备的端侧的侧视图，

图3示出按照本发明的具有红外反射器的红外加热设备的俯视图，其中，未示出上壳体盖，

图4示出按照本发明的红外加热设备在示例性的居室中的可能的布置，以及

图5示出按照本发明的具有内置的温度调节器的红外加热设备的俯视图，其中，未示出上壳体盖。

具体实施方式

在图1中示出按照本发明的红外加热设备1，所述红外加热设备具有三个红外辐射器2a、2b、2c、一个壳体3和一个前板4。壳体3具有梯形的轮廓，其中，朝向较长的底边延伸的壳体侧边被去掉棱角。前板4沿着较长的底边设置并且红外辐射器2a、2b、2c在壳体3的内部中设置在较短的各壳体侧边上。此外，壳体3具有通风缝7，所述通风缝在图2中的红外加热设备1的端侧的侧视图中示例性示出。

红外辐射11由红外辐射器2a、2b、2c出发地在壳体内腔8传播并且特别是在交叉点处到达前板4上，其中，所述辐射的一小部分在前板4的表面上反射。红外辐射器2a、2b、2c的布置结构和壳体3的几何形状使得，所述反射的辐射经由多次反射又向前板4转向。在此，已经证明，使用进一步支持这种效果的红外反射器5是特别有利的。这样的构造在图3中示出，其中，红外反射器5设置在壳体3与红外辐射器2a、2b和2c之间。备选地，每个红外辐射器都可以配设有自己的红外反射器5。

在图4中示出按照本发明的红外加热设备1在示例性的居室中的可能的布置。由于壳体3特殊的几何形状，这种红外加热设备1可以最佳地设置在房间角落中。在房间中设置在任意地点的温度探测器6经由无线电将所测量的室温传送给红外加热设备1，所述红外加热设备利用这个信息调节室温。

因为来自红外加热设备1的辐射以大的立体角发射，所以多数房间墙壁被直接加热。不处于红外加热设备1的立体角内的房间墙壁通过射线的多次反射而加热，这是因为辐射没有完全被单个房间墙壁所吸收并且有一部分被反射。通过这种效应在房间内出现各向同性的热分布。因此避免了在冷的房间墙壁上形成冷凝水，这又防止了形成危害健康的霉菌。

在图5中示出按照本发明的具有内置的温度调节器10的红外加热设备1的俯视图，其中未示出上壳体盖。在该实施例中，温度调节器10设置在红外辐射器2b与壳体3之间。因此温度调节器10不会由红外辐射本身所加热，而是主要由壳体内腔8中升温的空气加热。也可以设想的是，温度调节器10设置在壳体3与一个所述红外辐射器2a或2b之间。

当然，本发明不限于所示的实施例。偏离开本发明的基本构思的情况下，可以实现其他的构造形式。当然设有由红外加热设备通向外部的未示出的电源的电缆。此外，电池、太阳能设备、光伏设备或中央供暖站也可以设定为用于供电。优选的是，利用再生能，例如生物能、地热、水力、海洋能、太阳能和风能进行供电。此外，红外加热设备具有未示出的适合的支架，以用于固定在房间墙壁上。

附图标记列表：

1 红外加热设备

2a 红外辐射器

2b 红外辐射器

2c 红外辐射器

3 壳体

4 前板

5 红外反射器

6 温度探测器

7 通风缝

8 壳体内腔

9 辐射表面

10 温度调节器

11 红外辐射

Claims (18)

1.红外加热设备(1)，所述红外加热设备具有至少三个红外辐射器(2a、2b、2c)，这些红外辐射器设置在一个壳体(3)中，其特征在于，所述壳体(3)具有前板(4)，其中，第一红外辐射器(2b)平行于前板(4)定向，并且第二红外辐射器(2a)和第三红外辐射器(2c)倾斜于前板(4)定向，其中，所述红外辐射器(2a、2b、2c)具有平坦的辐射表面(9)并且所产生红外辐射(11)的主要部分朝前板(4)的方向发射，并且所述前板吸收可见的辐射。

2.按照权利要求1所述的红外加热设备，其特征在于，所述壳体(3)具有梯形的轮廓，其中，所述前板(4)沿着较长的底边设置并且所述红外辐射器(2a、2b、2c)设置在较短的各壳体侧边上。

3.按照权利要求1或2所述的红外加热设备、其特征在于，在各壳体侧边与红外辐射器(2a、2b、2c)之间设置红外反射器(5)。

4.按照权利要求3所述的红外加热设备，其特征在于，所述红外反射器(5)构造为波纹板。

5.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述前板(4)完全吸收红外辐射。

6.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述前板(4)部分吸收红外辐射。

7.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述前板(4)对于红外辐射是完全可透过的。

8.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述红外加热设备(1)具有时钟电路，所述时钟电路周期性地接通和关断红外辐射器(2a、2b、2c)，其中，可自由选择周期时长。

9.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述红外加热设备(1)具有温度探测器(6)，所述温度探测器将室温传送给红外加热设备(1)。

10.按照权利要求9所述的红外加热设备，其特征在于，所述红外加热设备(1)具有调节回路，所述调节回路使室温保持恒定。

11.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述壳体(3)具有通风缝(7)。

12.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，在壳体(3)中设置温度调节器(10)，所述温度调节器调节在壳体(3)中产生的温度。

13.按照权利要求12所述的红外加热设备，其特征在于，所述温度调节器(10)具有双金属开关，所述双金属开关从壳体内腔(8)中的预先确定的极限温度起切断红外辐射器(2a、2b、2c)的供电。

14.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述红外辐射器(2a、2b、2c)每小时接通不长于20分钟。

15.按照权利要求1或2所述的红外加热设备，其特征在于，所述壳体(3)具有塑料层。

16.按照权利要求1至15中的一项所述的红外加热设备在机动车上或中的应用。

17.红外加热设备的按照权利要求16所述的应用，其特征在于，所述红外加热设备的供电通过蓄电池进行。

18.红外加热设备的按照权利要求16或17所述的应用，其特征在于，所述红外加热设备朝机动车的挡风玻璃定向。

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