CN119975434A - 一种用于矿车的防爆型热管加热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用取暖技术领域，尤其涉及一种用于矿车的防爆型热管加热器，包括壳体、基板、热管、翅片、隔爆电机、风机、PTC器件，基板固定在壳体内，PTC器件设置在基板内，热管的蒸发段与基板固定连接，热管的冷凝段与若干翅片固定连接；壳体上设有进风口，风机与壳体固定连接，风机由隔爆电机驱动。优点是：本发明即能满足井下防爆要求，又可以提高加热效率，降低能耗，适用性更强。采用PTC器件作为热源，由焊接在基板外部的热管进行高效的热量传递，再利用离心风机把流经翅片加热后的热空气吹送到需要加热的区域。

Description

一种用于矿车的防爆型热管加热器

技术领域

本发明属于矿用取暖技术领域，尤其涉及一种用于矿车的防爆型热管加热器。

背景技术

井下环境要求要求隔爆，取暖设备通常采用电加热丝来进行加热，而电加热丝容易引燃瓦斯气体，不允许直接使用，需要在发热丝外部做一层隔爆壳体，且满足GB 3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》和GB 3836.2-2010《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》等要求。

防爆电器是指在含有爆炸性危险气体混合物的场合中能够防止爆炸事故发生的电器。主要应用于煤矿、矿山具有瓦斯等爆炸性气体突出的场所。电气设备引燃可燃性气体混合物有两方面原因：一是电气设备产生的火花、电弧、另一个是电气设备表面(即与可燃性气体混合物相接触的表面)发热。对于设备在正常运行时能产生电弧、火花的部件放在隔爆外壳内，或采取浇封型、充砂型、充油型或正压型等其他防爆型式就可达到防爆目的。

常规电暖气由于在通电瞬间电流较大，因此产生微观电弧和火花的可能性更大，这就对隔爆结构的设计提出了更高要求。不同于常规隔爆电器，电暖气需要保持设备与外界环境具有充分的能量交换，而隔爆结构则要求其尽可能完全封装，这种矛盾导致在结构设计层面很难实现兼顾。若电暖气外部仅采用钢板制作的隔爆壳体，其导热系数很低，导致加热效率低下，能耗较高。因此，有必要对防爆电暖气的结构进行改进，以期在不影响散热供暖的基础上，尽可能确保隔爆效果。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于矿车的防爆型热管加热器，满足防爆要求的前提下，采用PTC器件作为热源，热管进行热量传递，提高加热效率，降低能耗。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于矿车的防爆型热管加热器，包括壳体、基板、热管、翅片、隔爆电机、风机、PTC器件，基板固定在壳体内，PTC器件设置在基板内，热管的蒸发段与基板固定连接，热管的冷凝段与若干翅片固定连接；壳体上设有进风口，风机与壳体固定连接，风机由隔爆电机驱动。

所述的基板由铜板制作，基板中部设有隔爆腔，用于安装PTC器件，基板侧部与盖板固定连接。

所述的基板侧部固定连接有隔爆接线端子。

所述的基板表面开有相互平行的凹槽，凹槽的截面为与热管相匹配的半圆形。

所述的热管为L型结构。

所述的热管由铜管制作，热管的内壁带有内齿结构。

所述的翅片由铝板制作，翅片上设有翻边孔，翅片通过翻边孔与热管过盈配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明即能满足井下防爆要求，又可以提高加热效率，降低能耗，适用性更强。采用PTC器件作为热源，由焊接在基板外部的热管进行高效的热量传递，再利用离心风机把流经翅片加热后的热空气吹送到需要加热的区域。本发明满足I类防爆要求，适用于煤矿井下等含有爆炸气体的环境，防爆等级为EXDIMB，可以为采矿车驾驶室以及其他场所供暖，运行高效、安全、可靠。

附图说明

图1是用于矿车的防爆型热管加热器的结构示意图。

图2是壳体内部的结构示意图。

图3是用于矿车的防爆型热管加热器的透视图。

图4是基板的结构示意图。

图5是翅片、热管、基板的连接示意图。

图6是翅片的结构示意图。

图中：1、翅片组；2、壳体；3、风机；4、隔爆电机；5、出风管；6、隔爆接线端子；7、基板；8、热管；9、翅片；10、PTC器件；11、盖板；12、凹槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图5，一种用于矿车的防爆型热管加热器，包括壳体2、基板7、热管8、翅片组、隔爆电机4、风机3、PTC器件10，基板7固定在壳体2内，PTC器件10设置在基板7内，热管8的蒸发段与基板7焊接，热管8的冷凝段与翅片组固定连接；翅片组由若干相互平行设置在翅片9组成。壳体2上设有进风口。风机3与壳体2固定连接，风机3由隔爆电机4驱动。风机3外部的壳体2底部固定有出风管5。风机3可采用离心风机3。风机3的进风口与壳体2的进风口相对设置。

见图4，基板7由铜板制作，基板7中部设有至少一个隔爆腔，用于安装PTC器件10，基板7侧部与盖板11通过螺栓固定连接，盖板11用于封闭隔爆腔，方便拆装PTC器件10。隔爆腔可并排设置多个，每个隔爆腔内安装一个PTC器件。基板7另一侧部固定连接有隔爆接线端子6，用于与外部电气连接，满足隔爆要求。隔爆接线端子6与隔爆腔相连通。基板7表面开有相互平行的凹槽12，凹槽12的截面为与热管8相匹配的半圆形。此外，在基板7底部设置隔热垫，让热量通过翅片组加热空气，传送至风机3的出风管5。出风管5上可接一根管，将热风传导到需要加热的位置。

见图1-图3，PTC器件10作为热源，基板7外部焊接热管8进行高效的热量传递，热管8与多个相互平行的翅片9采用过盈配合安装，翅片9外部设有壳体2与风机3，把流经翅片9组加热后的热空气吹送到需要加热的区域。

PTC器件10具有恒温发热特性，热阻小、换热效率高及长期使用功率衰减低的优点。PTC器件10另一大突出特点还在于安全性能上，即遇风机3故障停转时，PTC器件因得不到充分散热，其功率会自动急剧下降，此时PTC器件10的表面温度维持在居里温度左右(一般在250℃上下)，从而不致产生如电热管8类加热器的表面"发红"现象。

热管8为L型结构，由铜管制作，热管8的内壁带有内齿结构，提高导热效果。热管8的导热系数为10000～20000W/(m·K)，是铜的20～50倍，具有很高的等温性与导热性能，可将隔爆腔体的热量无衰减的传递出来。L型热管8可相对交错设置，蒸发段能更加均匀的布置在翅片9上，使得热量更加均匀的分布。

见图6，翅片9由铝板制作，翅片9上设有翻边孔，翅片9通过翻边孔与热管8过盈配合，提高导热以及散热效率。

壳体2上开有与外部结构固定的安装孔，用于矿车的防爆型热管加热器可固定在矿车内部。需要供暖时，启动PTC器件10，基板7升温后将热量由热管8传递给翅片9，在风机3作用下，外部空气由壳体2的进风口进入壳体2内，进入翅片组间的热量形成暖风进入风机3的进风口，再由风机3的出风管5引出，从而提高矿车内部的温度。壳体2可采用钢板制作，其与基板通过螺钉固定连接。

本发明即能满足井下防爆要求，又可以提高加热效率，降低能耗，适用性更强。采用PTC器件作为热源，由焊接在基板外部的热管进行高效的热量传递，再利用离心风机把流经翅片加热后的热空气吹送到需要加热的区域。

通过上面具体实施方式，所属技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所属技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，包括壳体、基板、热管、翅片、隔爆电机、风机、PTC器件，基板固定在壳体内，PTC器件设置在基板内，热管的蒸发段与基板固定连接，热管的冷凝段与若干翅片固定连接；壳体上设有出风口，风机与壳体固定连接，风机由隔爆电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的基板由铜板制作，基板中部设有隔爆腔，用于安装PTC器件，基板侧部与盖板固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的基板侧部固定连接有隔爆接线端子。

4.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的基板表面开有相互平行的凹槽，凹槽的截面为与热管相匹配的半圆形。

5.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的热管为L型结构。

6.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的热管由铜管制作，热管的内壁带有内齿结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于矿车的防爆型热管加热器，其特征在于，所述的翅片由铝板制作，翅片上设有翻边孔，翅片通过翻边孔与热管过盈配合。