專利名稱：全反射型遠(yuǎn)紅外線輻射取暖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)紅外輻射取暖器，尤其涉及一種由多根石英玻璃管構(gòu)成的全反射型遠(yuǎn)紅外線取暖器。
目前市場(chǎng)上銷售的石英玻璃管遠(yuǎn)紅外線輻射取暖器一般采用1－3根內(nèi)裝電熱絲的石英玻璃管輻射遠(yuǎn)紅外線。如


圖1所示，石英玻璃管101裝置于柱面形拋物面反射鏡102前，石英玻璃管101發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線約30％－40％向外直接射出，呈散射狀態(tài)。其余部分向后經(jīng)反射鏡102向外反射，但由于反射鏡102為柱面形拋物面，輻射線在垂直面上被平行反射，但在水平面上為發(fā)散的(如
圖1b所示)，呈扇形面狀。這樣人在離取暖器稍遠(yuǎn)處，得到光輻射的能量?jī)H占整個(gè)輻射能量的很小部分，達(dá)不到良好的取暖效果，能量利用率很低。另一方面，當(dāng)人離取暖器較近時(shí)，因輻射均勻度差，局部地方又過(guò)份灼熱。另外，目前市場(chǎng)上銷售的取暖器大都為臺(tái)式，熱量輻射角度不能調(diào)節(jié)，因而使用不夠靈活。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種均勻輻射熱量的取暖器，它能制成落地式，臺(tái)式和掛壁式的通用型，反射鏡能根據(jù)需要調(diào)節(jié)輻射角度，以適合各種不同場(chǎng)合。
本實(shí)用新型的全反射型輻射取暖器包括輻射板、反射鏡和支座，所述輻射板包含多根平行排列的石英管和爐盤(pán)，多根平行排列的石英管形成一方形平面置于爐盤(pán)內(nèi)，爐盤(pán)由隔熱材料制成；所述反射鏡鏡面為旋轉(zhuǎn)圓錐曲面；所述輻射板位于圓錐曲面焦點(diǎn)附近，所述輻射板的發(fā)射面面向所述反射鏡鏡面。
上述的支座可采用落地式或臺(tái)式的底座，也可采用掛壁式的底座，使輻射取暖器能安裝在墻壁上使用。
由于本實(shí)用新型采用了單向輻射的平板輻射板和旋轉(zhuǎn)圓錐曲面反射鏡，無(wú)直接向外輻射的能量，所有能量均通過(guò)反射鏡會(huì)聚在一定范圍內(nèi)，因而大大提高了取暖器的取暖效率，降低了能耗。
圖1a是傳統(tǒng)的輻射取暖器的遠(yuǎn)紅外線輻射圖；
圖1b是
圖1a的俯視圖；圖2是本實(shí)用新型的取暖器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a示出了本實(shí)用新型的反射鏡鏡面采用旋轉(zhuǎn)拋面的光路圖；圖3b示出了本實(shí)用新型的反射鏡鏡面采用旋轉(zhuǎn)橢球面的光路圖；圖3c示出了本實(shí)用新型的一種光路圖；圖4a、圖4b是圖2中輻射板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2中石英管的電路連接圖；圖6是圖4中爐盤(pán)托的示意圖；圖7是
圖1中塑料套管的示意圖；圖8是掛壁式底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖2，圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)用新型的取暖器包括輻射板1、反射鏡2和支撐反射鏡2的支座，反射鏡2鏡面21采用旋轉(zhuǎn)拋物面或旋轉(zhuǎn)橢球面，輻射板1位于反射鏡鏡面21的焦點(diǎn)上，并且輻射板1的輻射面面向鏡面21。
如圖3所示，圖3a示出了本實(shí)用新型的反射鏡鏡面21采用旋轉(zhuǎn)拋物面的光路反射圖；假設(shè)輻射板1的中心點(diǎn)A位于反射鏡鏡面21的焦點(diǎn)上，則從中心點(diǎn)A輻射的光線a1a2經(jīng)反射鏡鏡面21反射后成為互相平行的光線。輻射板1邊緣B、C點(diǎn)輻射的光線b、c略微向外發(fā)散或向內(nèi)會(huì)聚。圖3b示出了本實(shí)用新型的反射鏡鏡面21采用旋轉(zhuǎn)橢球面的光路圖；假設(shè)輻射板1的中心點(diǎn)X位于反射鏡鏡面21的一個(gè)焦點(diǎn)上，則從中心點(diǎn)X輻射的光線X1X2經(jīng)反射鏡鏡面21反射后向橢球面的另一個(gè)焦點(diǎn)O會(huì)聚。輻射板1邊緣Y、Z點(diǎn)輻射的光線Y、Z略微向外發(fā)散或向內(nèi)會(huì)聚。
圖4a示出了
圖1中輻射板1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b為圖4a的A－A剖視圖；參見(jiàn)
圖1、圖4a和圖4b，輻射板1包括8根平行排列的石英管11，容納8根石英管11的爐盤(pán)12和容納爐盤(pán)12的爐盤(pán)托13。爐盤(pán)12呈坑形，在坑形爐盤(pán)12底部有與石英管11外形相配合的半圓形凹槽121，8根石英管11分別置于凹槽121內(nèi)。為防止石英管11向邊上輻射光線，把爐盤(pán)12四周邊緣制成高于石英管11的高度，使輻射板1輻射的光線在小于半球形的范圍內(nèi)。盡管爐盤(pán)12的四周邊緣高于石英管11的高度，但如圖3c所示仍有部分光線d1從輻射板11邊上輻射，為使這部分光線不散射，本實(shí)施例中將反射鏡2的邊緣外圈用圓柱面23代替(參見(jiàn)
圖1)，以減小反射鏡2體積。
參見(jiàn)圖5，8根平行排列的石英管11分成兩組11A、11B，每組石英管內(nèi)分別串接一個(gè)二極管DA或DB和一個(gè)開(kāi)關(guān)KA或KB，二極管DA和DB上分別并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)KDA和KDB，然后，二組石英管(包括上述串聯(lián)的二極管和開(kāi)關(guān))并聯(lián)。石英管這樣連接以后，可使取暖器有四檔功率可調(diào)，假設(shè)8根石英管的總額定功率為1000瓦；(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)KA、KB、KDA、KDB均合上時(shí)，取暖器實(shí)際工作功率為1000瓦；(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)KA和KB合上，開(kāi)關(guān)KDA(或KDB)合上，開(kāi)關(guān)KDB(或KDA)打開(kāi)時(shí)，取暖器實(shí)際工作功率為750W；(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)KA和KB合上，開(kāi)關(guān)KDA和KDB打開(kāi)時(shí)，或當(dāng)開(kāi)關(guān)KA(或KB)合上，開(kāi)關(guān)KDA(或KDS)合上，開(kāi)關(guān)KB(或KA)打開(kāi)，開(kāi)關(guān)KDB(或KDA)打開(kāi)時(shí)，取暖器實(shí)際工作功率為500W；(4)當(dāng)開(kāi)關(guān)KA(或KB)合上，開(kāi)關(guān)KB(或KA)打開(kāi)，開(kāi)關(guān)KDA、KDB打開(kāi)時(shí)，取暖器實(shí)際工作功率為250W。
如圖4a所示，8根石英管分成左右二側(cè)，這樣當(dāng)僅開(kāi)一組，且不接入二極管時(shí)，其工作功率為500W；當(dāng)二組均打開(kāi)，且均接入二極管時(shí)，其工作功率也為500W。兩者的區(qū)別在于前者輻射面積小，輻射區(qū)域內(nèi)溫度大，后者輻射面積為前者的二倍，但輻射區(qū)域內(nèi)溫度低。
參見(jiàn)
圖1、圖4a和圖4b，在將石英管11置于爐盤(pán)12后，通過(guò)隔熱氈14將爐盤(pán)置于由不銹鋼制成的爐盤(pán)托13內(nèi)。隔熱氈14由耐火硅酸鋁纖維制成。爐盤(pán)托13的四周邊緣與爐盤(pán)12四周邊緣一樣高。如圖4b和圖6所示，在爐盤(pán)托13的底部和四周開(kāi)有隔熱槽孔131。
參見(jiàn)圖21為安全起見(jiàn)，本實(shí)施例的取暖器還包括一網(wǎng)罩4，網(wǎng)罩4通過(guò)螺釘41、42與反射鏡2固定，網(wǎng)罩4通過(guò)螺釘43和如圖6所示的爐盤(pán)托13底部的螺孔132與網(wǎng)罩4相連，連接石英管11和電源的導(dǎo)線置于護(hù)套管5內(nèi)。在反射鏡2的后部有一與支座3相連接的支架22，支座3包括底座31、固定于底座31上的立桿32和套于立桿32上的開(kāi)關(guān)盒33，開(kāi)關(guān)盒33前部有一頭端331，反射鏡2上的支架22與該頭端331通過(guò)銷23相連，反射鏡2可以銷23為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整輻射角度。開(kāi)關(guān)盒33內(nèi)固定有一塑料套管332，通過(guò)該套管332將開(kāi)關(guān)盒33套于立桿32上。如圖7所示，塑料套管332前后開(kāi)有二條槽332A，332B，其中332A將套管332全部剖開(kāi)。如圖2所示，開(kāi)關(guān)盒33上還有一旋緊的旋鈕333，當(dāng)旋緊旋鈕33旋緊時(shí)，可壓緊塑料套管331，使套管332上的槽332A合并，從而夾緊立桿32。這樣，可使開(kāi)關(guān)盒33固定在立桿32的任意位置上，調(diào)節(jié)反射鏡2的高度。當(dāng)開(kāi)關(guān)盒23固定在立桿32下部時(shí)，取暖器可作為臺(tái)式使用，固定在立桿32上部時(shí)，可作為落地式使用。
參見(jiàn)圖8，在本實(shí)施例中還提供了一種掛壁式支座，它包括一可固定于墻上的掛壁板37和U形桿38，U形桿38的一邊39與掛壁板37固定，另一邊40可勾住開(kāi)關(guān)盒33內(nèi)的塑料套管332。
權(quán)利要求1.一種全反射型輻射取暖器，包括輻射板1反射鏡2和支座3，其特征在于所述輻射板1包含多根平行排列的石英管11和爐盤(pán)12，多根平行排列的石英管11形成一方形平面置于爐盤(pán)12內(nèi)，爐盤(pán)12由隔熱材料制成；所述反射鏡鏡面21為旋轉(zhuǎn)圓錐曲面；所述輻射板1位于離圓錐曲面焦點(diǎn)20%焦距的范圍內(nèi)，所述輻射板1的發(fā)射面面向所述反射鏡鏡面21。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射取暖器，其特征在于所述反射鏡鏡面21為旋轉(zhuǎn)橢球面或旋轉(zhuǎn)拋物面。
3.如權(quán)利要求2所述的輻射取暖器，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)橢球面形或旋轉(zhuǎn)拋物面形的反射鏡2的外緣為圓柱面23。
4.如權(quán)利要求2或3所述的輻射取暖器，其特征在于所述輻射板1位于所述反射鏡鏡面21的焦點(diǎn)上。
5.如權(quán)利要求1所述的輻射取暖器，其特征在于多根平行排列的石英管11分成兩組11A、11B，每組石英管內(nèi)分別串接一個(gè)二極管DA或DB和一個(gè)開(kāi)關(guān)KA或KB，二極管DA和DB上分別并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)KDA和KDB，二組石英管11A、11B串聯(lián)上二極管DA、DB和開(kāi)關(guān)KA、KB后互相并聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1所述的輻射取暖器，其特征在于所述爐盤(pán)12底部有與石英管11外形相配合的凹槽121。
7.如權(quán)利要求1或6所述的輻射取暖器，其特征在于所述輻射板1還包括一爐盤(pán)托13，所述爐盤(pán)12通過(guò)隔熱氈14置于爐盤(pán)托13中。
8.如權(quán)利要求7所述的輻射取暖器，其特征在于在所述爐盤(pán)托13底部和四周開(kāi)有隔熱槽孔131。
9.如權(quán)利要求1所述的輻射取暖器，其特征在于 所述支座3包括底座31、與底座31固定的立桿32和開(kāi)關(guān)盒33，開(kāi)關(guān)盒33內(nèi)固定有一套管332，通過(guò)該套管332將開(kāi)關(guān)盒33套于立桿32上，所述套管332上開(kāi)有一條槽332A，將套管332剖開(kāi)；開(kāi)關(guān)盒33上還有一旋緊時(shí)夾緊套管332的旋鈕333；在開(kāi)關(guān)盒33前部有一個(gè)與反射鏡2上的支架22通過(guò)銷23連接的頭端331。
10.如權(quán)利要求1所述的輻射取暖器，其特征在于在所述支座包括可固定于墻上的掛壁板37和開(kāi)關(guān)盒33，開(kāi)關(guān)盒33內(nèi)固定有一套管332，掛壁板37上固定有一U形桿38，U形桿38的一邊39與掛壁板37固定，另一邊40可勾住開(kāi)關(guān)盒33內(nèi)的套管332；所述套管332上開(kāi)有一條槽332A，將套管332剖開(kāi)；開(kāi)關(guān)盒33上還有一旋緊時(shí)夾緊套管332的旋鈕；在開(kāi)關(guān)盒33前部有一個(gè)與反射鏡2上的支架22通過(guò)銷23連接的頭端331。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全反射型遠(yuǎn)紅外取暖器，目前市場(chǎng)上銷售的石英玻璃管遠(yuǎn)紅外輻射取暖器約有30％-40％的能量向外直接射出，呈散射狀，能量利用率低。本實(shí)用新型的取暖器采用全反射型，它包括輻射板1、反射鏡2和支座3，所述輻射板1包含多根平行排列的石英管11和爐盤(pán)12，石英管11排成方形置于爐盤(pán)12內(nèi)，反射鏡鏡面21為旋轉(zhuǎn)圓錐曲面；輻射板1位于圓錐曲面焦點(diǎn)附近，輻射板1的發(fā)射面面向反射鏡鏡面21。具有取暖效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24C15/22GK2105632SQ9121983
公開(kāi)日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1991年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月6日
發(fā)明者謝卓祥 申請(qǐng)人:謝卓祥