消毒机、发热装置及其发热结构

技术领域

本发明涉及发热技术领域，特别是涉及一种消毒机、发热装置及其发热结构。

背景技术

随着科学技术的发展，人们生活水平的日益提高，消毒机越来越受到人们的青睐并被广泛的应用于生活当中。消毒机包括发热结构及过滤网，为保证消毒机具有较佳的消毒效果，在消毒机使用一段时间后，需定期使用发热结构对过滤网进行消毒杀菌。传统的发热结构在发热并进行传热的过程中，传热速度较慢，且传热的均匀性较差，导致热量无法快速且均匀的辐射到过滤网上，造成消毒机内的过滤网的杀菌效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述传热速度较慢且传热的均匀性较差的问题，提供一种具有较高的传热速度及较佳的传热均匀性的消毒机、发热装置及其发热结构。

一种发热结构，所述发热结构包括：

基体，具有沿第一方向相对且间隔设置的第一表面及第二表面，且所述基体上开设有贯穿所述第一表面及所述第二表面的对流孔；以及

翅片组件，配接于所述基体，所述翅片组件包括至少两个翅片，所有所述翅片围绕所述对流孔的周向依次设置，每个所述翅片沿所述第一方向突出于所述第一表面或所述第二表面；

其中，所述基体及每个所述翅片均为导热结构。

在其中一实施例中，所有所述翅片均突出于所述第一表面或所述第二表面。

在其中一实施例中，在所述对流孔的周向上，任意相邻的两个所述翅片中的其中一个突出于所述第一表面，另一个突出于所述第二表面。

在其中一实施例中，所述对流孔至少为两个，所有所述对流孔沿与所述第一方向相交的第二方向间隔设置；

所述翅片组件至少为两组，所有所述翅片组件沿所述第二方向依次间隔设置并与所有所述对流孔一一对应，每个所述翅片组件中的所有所述翅片围绕与之对应的所述对流孔的周向依次设置。

在其中一实施例中，还包括配接于所述基体的发热主体，所述基体具有沿与所述第一方向及所述第二方向相交的第三方向延伸的中位线；

所述发热主体为两个，两个所述发热主体沿所述第三方向分布于任意一个所述翅片相对的两端，且每个所述发热主体均关于所述中位线为轴对称分布，所有所述翅片组件对称分布于所述中位线相对的两侧。

在其中一实施例中，每个所述翅片与所述基体一体成型。

一种发热装置，包括如上述任意实施例所述的发热结构。

在其中一实施例中，还包括机体、控制器及温度检测件，所述发热结构、所述控制器及所述温度检测件均配接于所述机体，且所述控制器与所述温度检测件及所述发热主体电连接；

所述温度检测件被构造为用于检测所述发热主体的实际温值，所述控制器用于在所述实际温值大于预设温度范围的最大值时控制所述发热主体关闭，并在所述实际温值小于所述预设温度范围的最小值时控制所述发热主体启动。

在其中一实施例中，所述控制器为PID控制器。

一种消毒机，包括如上述任意实施例所述的发热装置。

上述消毒机、发热装置及其发热结构，在发热结构工作的过程中，基体将热量传导至每个翅片上，由于基体上开设有贯穿第一表面及第二表面的对流孔，对流孔能够加速空气对流的速度，使得基体上的热量可迅速传递至每个翅片上，进一步地，由于至少两个翅片是围绕对流孔的周向依次设置的，因此，热量还可均匀地传递至每个翅片上，进而，在对流的作用下，每个翅片上的热量还可快速且均匀地辐射至待加热件上，从而可高效地对待加热件进行加热并杀菌。由此可见，上述消毒机、发热装置及其发热结构具有较高的传热速度及较佳的传热均匀性。

附图说明

图1为本发明一实施例中的发热结构的结构示意图；

图2为图1所示的发热结构的正视图；

图3为图1所示的发热结构初始时翅片组件覆盖对应的对流孔的俯视图；

图4为现有技术的发热结构通过仿真实验获得的朝向待加热件的表面的速度场云图；

图5为本发明一实施例中的发热结构通过仿真实验获得的朝向待加热件的表面的速度场云图；

图6为本发明另一实施例中的发热结构通过仿真实验获得的朝向待加热件的表面的速度场云图。

附图说明：

100、发热结构；10、基体；11、第一表面；13、对流孔；20、翅片组件；21、翅片；30、发热主体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本申请提供一种消毒机(图未示)，消毒机包括发热装置(图未示)及待加热件，发热装置用于加热待加热件，以对待加热件进行杀菌。具体地，待加热件可以为过滤网、风机等位于消毒机内且靠近发热装置的部件。

请一并参阅图2，发热装置包括发热结构100，发热结构100通过发热可加热待加热件。发热结构100包括基体10、翅片组件20及发热主体30，发热主体30及翅片组件20均配接于基体10，发热主体30用于发热，基体10用于将发热主体30产生的热量传递至翅片组件20上。具体地，基体10具有沿第一方向相对且间隔设置的第一表面11及第二表面，且基体10上开设有沿第一方向贯穿第一表面11及第二表面的对流孔13，翅片组件20包括至少两个翅片21，所有翅片21围绕对流孔13的周向依次设置，且每个翅片21沿第一方向突出于第一表面11或第二表面。其中，基体10及每个翅片21均为导热结构，因此，发热主体30工作时产生的热量能够通过基体10传递至每个翅片21上。

在传统的发热结构100中，每个翅片21是直接突出于基体10的第一表面11或第二表面的，且基体10上不存在对流孔13。如此，导致发热主体30上的热量无法快速且均匀的传递至每个翅片21上。而在本申请中，由于基体10上开设有贯穿第一表面11及第二表面的对流孔13，对流孔13能够加速空气对流的速度，因此，基体10上的热量能够快速传递至每个翅片21上；进一步地，由于翅片组件20中的所有翅片21是围绕对流孔13的周向依次设置的，因此，热量还可均匀地传递至每个翅片21上，进而，在对流的作用下，每个翅片21上的热量还可快速且均匀地辐射至待加热件上，从而可高效地对待加热件进行加热并杀菌。由此可见，上述消毒机、发热装置及其发热结构100具有较高的传热速度及较佳的传热均匀性。

值得一提的是，在使用发热结构100对待加热件进行加热并杀菌的过程中，每个翅片21可作为一个发热源并对待加热件进行加热杀菌。在发热源对待加热件进行加热时，每个翅片21远离基体10的一端可与待加热件抵接，或者，每个翅片21远离基体10的一端也可以与待加热件分离，每个翅片21通过加热待加热件所在的空气域内的空气后，通过空气与待加热件的接触而将热量传导至待加热件上，以对待加热件进行加热。

可选地，基体10可以为圆板结构、或者方板结构、或者其他不规则的板状结构。在一实施例中，基体10为矩形板结构，并沿与第一方向相交的第二方向延伸。通过设置基体10为矩形板结构，使得基体10的成型方式更简单，便于降低发热结构100的制造成本。

请再次参阅图1，可选地，对流孔13可以为圆孔、矩形孔或者其他不规则的孔。在一实施例中，对流孔13为矩形孔，对流孔13沿与第一方向及第二方向相交的第三方向延伸。可选地，第一方向、第二方向及第三方向中的任意两个的夹角可以为30°，60°，90°，120°等等，以下实施例均以第一方向、第二方向及第三方向均为两两垂直为例，且第一方向为基体10的厚度方向(如图1中的双向箭头a所示的方向)，第二方向为基体10的长度方向(如图1中的双向箭头b所示的方向)，第三方向为基体10的宽度方向(如图1中的双向箭头c所示的方向)为例进行说明。

可选地，翅片组件20中的所有翅片21围绕对流孔13的周向依次设置时，任意相邻的两个翅片21之间可以为间隔设置，也可以为接触设置。每个翅片21与基体10之间可通过焊接、胶接、或者其他紧固件进行连接，或者，每个翅片21与基体10之间也可以为一体成型。在一实施例中，每个翅片21与基体10一体成型。在传统的发热结构100中，每个翅片21与基体10的装配方式为，在基体10与每个翅片21对应的位置预先开设有装配孔，而后将每个翅片21插入并卡持于与之对应的装配孔内来实现装配，如此，导致发热结构100的成型方式较为复杂，且装配效率较低。而在本申请中，通过设置每个翅片21与基体10为一体成型，如此，使得发热结构100成型方式更简单，还可使得发热结构100具有较高的装配效率。

具体地，基体10及翅片组件20由一块单层的铝板冲压成型。初始时，翅片组件20内的所有翅片21共同覆盖对应的对流孔13，而后，可操作每个翅片21绕其与基体10连接的连接处翻折，即可使得翅片21突出于基体10的第一表面11或第二表面，而且，对流孔13也可打开，以进行空气对流。

可选地，翅片组件20可包括两个翅片21、或者三个翅片21、或者更多个翅片21。可选地，翅片组件20内的每个翅片21可以形状相同也可以形状不同。在一实施例中，翅片组件20包括两个矩形的翅片21，当两个翅片21均突出于第一表面11或第二表面时，或者当两个翅片21分别突出于第一表面11及第二表面时，两个翅片21沿第二方向间隔设置，且任意两个翅片21在第一方向上的尺寸相同，在第二方向上的尺寸相同，在第三方向上的尺寸也相同，也就是说，每个翅片21具有相同的尺寸及结构，如此，每个翅片21作为发热源对待加热件进行加热的过程中，为待加热件提供的温度均相同，从而能够对待加热件进行快速且均匀的加热。

在一实施例中，所有翅片21均突出于第一表面11或第二表面。也就是说，所有翅片21均突出于基体10的相同一侧。具体地，若待加热件仅布设于基体10设置第一表面11的一侧并与第一表面11相对且间隔设置时，则所有翅片21均突出于第一表面11，若待加热件仅布设于基体10设置第二表面的一侧并与第二表面相对且间隔设置时，则所有翅片21均突出于第二表面，这样，在可对待加热件进行快速且均匀的加热的同时，还能减小发热结构100的体积，从而便于实现发热结构100的小型化。

在另一实施例中，翅片组件20中的部分翅片21突出于第一表面11，其余部分翅片21突出于第二表面。也就是说，基体10沿第一方向设置的相对的两侧均具有翅片21突出。具体地，若待加热件包括第一待加热件及第二待加热件，且第一待加热件分布于基体10设置第一表面11的一侧并与第一表面11相对且间隔设置，且第二待加热件分布于基体10设置第二表面的一侧并与第二表面相对且间隔设置时，通过设置部分翅片21突出于第一表面11并用于加热第一待加热件，其余部分翅片21突出于第二表面并用于加热第二待加热件，可使得位于基体10两侧的第一待加热件及第二待加热件均可同时进行加热并杀菌。

请一并参阅图3，具体地，由于翅片组件20与基体10是由一块单层的铝板冲压成型的，因此，每个翅片21绕其与基体10的连接处沿不同的两个方向旋转，可使得每个翅片21突出于第一表面11或第二表面。因此，装配人员可根据待加热件设置位置的变换，操作所有翅片21均突出于同一表面，或者操作部分翅片21突出于第一表面11，其余部分翅片21突出于第二表面，以保证始终具有翅片21突出于待加热件设置的一侧并对待加热件进行加热。

进一步地，在对流孔13的周向上，任意相邻的两个翅片21中的其中一个突出于第一表面11，另一个突出于第二表面。也就是说，在翅片组件20中，翅片21是均匀地交替突出于第一表面11及第二表面的。因此，在对流孔13的周向上，突出于第一表面11的所有翅片21是均匀分布地，突出于第二表面的所有翅片21也是均匀分布地。这样，发热主体30发热产生的热量在对流孔13的作用下，能够更加均匀地传递至位于基体10的两侧的翅片21上，从而使得发热结构100能够均匀且快速的向基体10两侧的翅片21进行传热，进而可对第一待加热件及第二待加热件进行快速杀菌。

可选地，对流孔13可以为一个或者多个，翅片组件20可以为一个或者多个，在一实施例中，对流孔13至少为两个，所有对流孔13沿与第一方向相交的第二方向间隔设置；翅片组件20至少为两组，所有翅片组件20沿第二方向间隔设置并与所有对流孔13一一对应，每个翅片组件20中的所有翅片21围绕与之对应的对流孔13的周向依次设置。

通过设置至少两个对流孔13，可进一步加速空气的对流，使得发热主体30产生的热量可快速的传递至每个翅片21上，而且，由于每个翅片组件20内的所有翅片21是围绕对应的对流孔13的周向设置的，因此，在对应的对流孔13的作用下，热量还可均匀地传递至与对流孔13对应的每个翅片21上，因此，使得发热结构100可快速且均匀地对待加热件进行加热。

需要说明的是，对流孔13与翅片组件20的数量可根据加热需求进行设置。例如，当待加热件需要更迅速的升温时，由于发热源越多，则待加热件升温更快，因此，可设置更多数量的对流孔13及翅片组件20；反之，则可设置较少数量的对流孔13及翅片组件20。仅需保证的是，翅片组件20与对流孔13一一对应即可。

进一步地，基体10具有沿与第一方向及第二方向相交的第三方向延伸的中位线(如图3中的d-d虚线)；发热主体30为两个，两个发热主体30沿第三方向分布于任意一个翅片21相对的两端，且每个发热主体30均关于中位线为轴对称分布，所有翅片组件20对称分布于中位线相对的两侧。因此，两个发热主体30上的热量可均匀且快速的传递至位于中位线两侧的翅片组件20上，从而使得整个发热结构100可对待加热件进行快速且均匀的加热。

以翅片组件20为两组为例，所有翅片组件20对称分布于中位线相对的两侧具体为：其中一个翅片组件20分布于中位线的一侧，另一个翅片组件20分布于中位线的另一侧，且两组翅片组件20关于中位线对称；以翅片组件20为三组为例，所有翅片组件20对称分布于中位线相对的两侧具体地为：其中一组翅片组件20分布于中位线的一侧，另一组翅片组件20分布于中位线的另一侧，且其中一组翅片组件20和另一组翅片组件20关于中位线对称，而且，中位线沿第三方向穿过最后一组翅片组件20，且最后一组翅片组件20位于中位线两侧的部分亦关于中位线对称。

需要说明的是，在其他一些实施例中，发热主体30也可以为四个，或者六个等等。仅需保证多个发热主体30可沿第二方向均等地分布于任意一个翅片21相对的两端，且位于任意一个翅片21的一端的多个发热主体30能够对称分布于中位线相对的两侧即可。例如，以发热主体30为四个为例，任意一个翅片21的每端均分布两个发热主体30，且该端的两个发热主体30均等地分布于中位线相对的两侧，并关于中位线对称，也就是说，在任意一个翅片21的一端以及中位线的一侧，具有一组翅片组件20。

请一并参阅图4，图4是现有技术中基体10的一换热表面通过仿真实验获得的速度场云图，在实验的过程中，翅片组件20至少为两组，所有翅片组件20沿第二方向间隔设置，每组翅片组件20包括两个沿第二方向间隔设置的翅片21，且所有翅片组件20的所有翅片21均突出于该换热表面，待加热件仅布设于基体10设置换热表面的一侧并与换热表面相对且间隔设置；根据图4可知，换热表面的中间部分与边缘部分深浅度差距较大，表示温度的均匀性较差，而且，换热表面的中间部分的传热速度主要集中在3.11e

请一并参阅图5，图5是本申请中的第一表面11通过仿真实验获得的速度场云图，在实验的过程中，对流孔13至少为两个，所有对流孔13沿与第一方向相交的第二方向间隔设置，翅片组件20至少为两组，所有翅片组件20沿第二方向间隔设置并与所有对流孔13一一对应，每组翅片组件20包括两个沿第二方向间隔设置的翅片21，且所有翅片组件20的所有翅片21均突出于第一表面11，待加热件仅布设于基体10设置第一表面11的一侧并与第一表面11相对且间隔设置；根据图5可知，第一表面11的中间部分与边缘部分的深浅度较为统一，均匀性较好，且中间部分的换热速度主要集中在1.37e

请一并参阅图6，图6是本申请中的第一表面11通过仿真实验获得的速度场云图，在实验的过程中，对流孔13至少为两个，所有对流孔13沿与第一方向相交的第二方向间隔设置，翅片组件20至少为两组，所有翅片组件20沿第二方向间隔设置并与所有对流孔13一一对应，每组翅片组件20包括两个沿第二方向间隔设置的翅片21，且在对流孔13的周向上，任意相邻的两个翅片21中的其中一个突出于第一表面11，另一个突出于第二表面；待加热件仅布设于基体10设置第一表面11的一侧并与第一表面11相对且间隔设置。根据图6可知，第一表面11的中间部分与边缘部分的深浅度较为统一，均匀性较好，且中间部分的换热速度主要集中在1.37e

因此，综上所述，通过在本申请中设置至少两个对流孔13及至少两组翅片组件20，且每组翅片组件20内的所有翅片21围绕对流孔13的周向依次设置，可使得发热结构100具有较快的传热速度，且传热的均匀性较好。发热装置还包括机体(图未示)、控制器(图未示)及温度检测件(图未示)，发热结构100、控制器及温度检测件均配接于机体，且控制器与温度检测件及发热主体30电连接；温度检测件被构造为用于检测发热主体30的实际温值，控制器用于在实际温值大于预设温度范围的最大值时控制发热主体30关闭，并在实际温值小于预设温度范围的最小值时控制发热主体30启动。

具体地，温度检测件可对发热主体30的温度进行实时检测，使得发热主体30的温度可维持在预设温度范围内，从而可对待加热件进行有效且可靠的杀菌。而且，当实际温值大于预设温度范围的最大值时，控制器还控制发热主体30断电，使得发热主体30停止发热，如此，可防止发热结构100温度过高而导致待加热件烧坏；当实际温值小于预设温度范围的最小值时，控制器还控制发热主体30启动，以防止发热结构100温度过低而无法对待加热件进行有效杀菌。

可以理解地，在本申请中，发热结构100在进行逐渐升温并进行热传递的过程中，热量是由为发热主体30→基体10→翅片21的，在发热结构100升温的过程中，发热主体30的温度相较于基体10及翅片21的温度均较高，当发热结构100的温度稳定后，在忽略热传递的损耗的情况下，可以认为发热主体30的温度高于基体10的温度，也高于每个翅片21的温度。因此，仅需设置温度检测件对发热主体30的温度进行监控即可实现对整个发热结构100的温度进行监控。相较于设置多个温度检测件，并对发热结构100的发热主体30及基体10，或者对发热结构100的发热主体30及翅片21，或者对发热结构100的发热主体30、基体10及翅片21进行温度监控来说，仅对发热主体30的温度进行监控的方式，在可保证温度监控的精准度，以使得发热装置具有较佳的使用安全性的同时，还可有效的减少温度检测件的数量，从而使得发热装置具有较低的制造成本。

具体地，控制器为PID控制器，PID控制器的具体工作过程为：取预设温度范围内的一具体值作为设定温值，控制器接收温度检测件反馈的实际温值，并将实际温值与设定温值进行比较并获得实际温值与设定温值的偏差值，进而在根据偏差值调整发热主体30的输出功率，以使得发热主体30的实际温值与设定温值相等。具体地，若偏差值为负数，且该负数的绝对值小于或等于设定温值与预设温度范围的最小值的差值，则说明实际温值位于预设温度范围内，控制器控制发热主体30维持状态不变；若偏差值为负数，且该负数的绝对值大于设定温值与预设温度范围的最小值的差值，则说明实际温值小于预设温度范围的最小值，则控制器控制发热主体30启动或者以更高的功率输出；若偏差值为正数，且该正数小于或等于预设温度范围的最大值与设定温值之差，则说明实际温值位于预设温度范围内，控制器控制发热主体30维持状态不变，若该正数大于预设温度范围的最大值与设定温值之差，则说明实际温值大于预设温度范围的最大值，则控制器控制发热主体30断电，以防止温度过高烧坏待加热件。

上述消毒机、发热装置及其发热结构100，在发热结构100工作的过程中，基体10将热量传导至每个翅片21上，由于基体10上开设有贯穿第一表面11及第二表面的对流孔13，对流孔13能够加速空气对流的速度，使得基体10上的热量可迅速传递至每个翅片21上，进一步地，由于至少两个翅片21是围绕对流孔13的周向依次设置的，因此，热量还可均匀地传递至每个翅片21上，进而，在对流的作用下，每个翅片21上的热量还可快速且均匀地辐射至待加热件上，从而可高效地对待加热件进行加热并杀菌。由此可见，上述消毒机、发热装置及其发热结构100具有较高的传热速度及较佳的传热均匀性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。