專利名稱：加熱器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將被定位于室的壁處的加熱器組件。
背景技術(shù)：
通常定位于壁上的自然對流加熱器(例如，護壁板加熱器)是本領(lǐng)域公知的?，F(xiàn)有技術(shù)的典型護壁板加熱器在圖1-3中示出。將理解到，如圖1-3中所示的現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器為了圖示清楚而簡化(如將描述的，其余附圖示出了本發(fā)明)。流過現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器10的氣流在圖1中示意性地示出。如圖1所示，已知護壁板加熱器10具有數(shù)個翅片12，用于將熱傳遞至在翅片12上經(jīng)過的空氣。通常，翅片 12由加熱元件14加熱，翅片12附連至所述加熱元件。如本領(lǐng)域公知的，當鄰近翅片12的空氣由于來自翅片12的熱傳遞而被加熱時，所述空氣上升。環(huán)境溫度下的空氣于是在護壁板加熱器10的下側(cè)被抽入護壁板加熱器，導(dǎo)致室中的至少一部分空氣由于自然對流而循環(huán)通過加熱器10。如圖1中示意性地示出，當常規(guī)加熱器運行時，來自室(“R”)的環(huán)境空氣被拉入護壁板加熱器10(箭頭22a、22b、22c、22b)以替換從加熱器向上上升的已加熱空氣。在常規(guī)護壁板加熱器運行時，用箭頭22a-22d示意性地表示的進入空氣通常被向上抽入加熱器，以形成大致向上運動的空氣柱44(圖1)。離開護壁板加熱器10的已加熱空氣柱用箭頭22e、22f、22g示意性地標識。室中的空氣通過自然對流而被加熱。離開護壁板加熱器10 的已加熱空氣的基于計算機建模(即計算流體動力學(xué))的溫度分布在圖1中用標識為HI、 H2和H3的區(qū)域示出。用標號Hl標識的區(qū)域是最熱的空氣區(qū)域。H2指的是溫度低于Hl的區(qū)域，并且H3指的是溫度低于H2的區(qū)域。H1、H2和H3在圖1中表示為分別由等溫線(溫度梯度)定義，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，實際上這些梯度的位置并不固定，而是替代地在常規(guī)加熱器運行時隨著時間變化。為了方便，限定這些區(qū)域的等溫線在圖1中標識為
T -T 1I χ50如本領(lǐng)域公知的，圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)加熱器10包括限定腔沈的殼體Μ，加熱元件14和翅片12定位于所述腔沈中?？筛竭B至壁18的內(nèi)部件28、以及外部件30被包括于殼體M內(nèi)，內(nèi)部件28和外部件30至少部分地限定腔26。在一個常見布置中，內(nèi)部件28 和外部件30還限定由此已加熱空氣柱離開護壁板加熱器10的上部開口 32，并且它們還限定由此環(huán)境空氣進入護壁板加熱器10的下部開口 34。將理解到，盡管格柵通常定位于上部開口中，為了圖示清楚的緣故在圖1中故意省略了格柵。通常，肋(圖1和2中未示出)沿著護壁板加熱器的長度間隔地布置有筋以作為支撐元件，例如，支撐加熱器殼體的前面板。如能在圖1中看到的，每個翅片12通常較薄并且具有大致一致的形狀，具有基本上平狀的豎向側(cè)面36、38和基本上直的頂側(cè)40，頂側(cè)40基本上正交于側(cè)面36、38。翅片12 還優(yōu)選地包括也大致正交于側(cè)面36、38的底側(cè)41。如本領(lǐng)域公知的，護壁板加熱器10附連至壁18以使得在底部邊緣41和地板19之間提供足夠的距離“L/’以允許足夠的環(huán)境空氣在翅片12的底部邊緣41處從室流入加熱器10。
如圖1所示，在運動通過加熱器10時，上升空氣柱44通常包含于殼體M的內(nèi)部件28的內(nèi)表面四和外部及30的內(nèi)表面31之間。在另一類型的常規(guī)護壁板加熱器110中，“喙狀物(beak)，，142被包括于殼體IM 中(圖2)。喙狀物142顯然用于將從加熱器上升的已加熱空氣柱導(dǎo)向遠離壁并且大致朝向室的中心導(dǎo)向，以更有效地加熱室“R”。喙狀物142意在解決常規(guī)護壁板加熱器10的寬的上部開口 32(圖1)允許來自溫?zé)峥諝獾拇蟛糠譄峒訜岜诙皇羌訜崾抑械目諝獾膯栴}。如圖2所示，熱傳遞翅片112大致類似于翅片12，具有基本上矩形形狀，具有基本上平狀側(cè)面136、148、以及正交于(或基本上正交于)側(cè)面136、138的基本上平狀頂側(cè)140、 以及也基本上正交于側(cè)面136、138的底側(cè)141。由于護壁板加熱器110的運行所引起的氣流模式(如使用計算流體動力學(xué)確定的)在圖2中示意性地示出。如能在圖2中看到的，在護壁板加熱器110運行時環(huán)境空氣被抽入其中(用箭頭12加、122b、122c、122d示意性地示出)。在常規(guī)加熱器110運行時，用箭頭122a-122d示意性地示出的進入空氣大致向上地抽入其中，以形成大致向上運動的空氣柱144(圖2)。在加熱器運行時，空氣柱上升并從加熱器的上部區(qū)域離開護壁板加熱器 110(用箭頭12加、122廠1228、12池示意性地示出)?？諝庵?44的溫度分布(如使用計算流體動力學(xué)所確定的)在圖2中示出，從加熱器上升的已加熱空氣柱144被分為溫度基本上類似的區(qū)域J1_J3(由溫度梯度I6-I9定義)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，圖2所示溫度梯度的位置僅是示例性的，并且實際上在加熱器110運行時梯度隨著時間而變化?；谟嬎銠C建模(即計算流體動力學(xué))，顯示喙狀物142傾向于引起“牽制 (drag)”效應(yīng)(即康達效應(yīng))，從而已加熱空氣被導(dǎo)向為使得其幾乎正交于壁地引導(dǎo)(參見例如箭頭 122eU22f, 122g 和 122h)。如本領(lǐng)域公知的，在常規(guī)護壁板加熱器10已經(jīng)使用一段時間后，“條紋 (streaking)，，(或“變污”)經(jīng)常出現(xiàn)在護壁板加熱器10上方的壁18上。這種條紋現(xiàn)象在現(xiàn)有技術(shù)中似乎還未很好地理解。例如，在美國專利No. 5，197，lll(Mills，II等)中，聲明條紋是由于灰塵顆粒在經(jīng)過護套元件(即加熱元件)時被燒焦并由溫?zé)峥諝庀蛏蠑y帶的緣故(第1欄40-44行)。這暗示了經(jīng)過護套元件和熱傳遞翅片的氣流直接導(dǎo)致了條紋現(xiàn)象。 根據(jù)對條紋現(xiàn)象的這種理解，因此，條紋應(yīng)當出現(xiàn)在筋之間的區(qū)域中的壁上。然而，似乎并不是這種情況。圖3中的陰影區(qū)域20代表壁18上的典型條紋。如能從圖3中看到的，條紋通常出現(xiàn)于壁18的總體在筋16上方的區(qū)域中，而非在筋之間。這與上述Mills II等的專利中描述的條紋的理解相反。而且，已經(jīng)確定，壁18的在常規(guī)護壁板加熱器10上方的出現(xiàn)條紋的區(qū)域20比壁的其余部分明顯更溫?zé)幔M管區(qū)域20基本上在筋16上方。在圖3中示意性地示出溫度梯度(即等溫線)，其通過使用紅外照相機對典型的現(xiàn)有技術(shù)護壁板加熱器上方的壁照相而確定。簡言之，從圖3中顯示，筋16影響從常規(guī)加熱器向上的已加熱空氣的流動，使得壁的出現(xiàn)條紋的區(qū)域20比壁的其余部分更溫?zé)帷⒄請D3，外側(cè)溫度梯度“1\”內(nèi)的區(qū)域比該區(qū)域外側(cè)的區(qū)域更溫?zé)?。如能從圖3 中看到的，壁18上的出現(xiàn)條紋的區(qū)域20基本上與溫度梯度T1相重合。第二溫度梯度“T2” 也在圖3中示出，并且由這個溫度梯度包圍的區(qū)域基本上在筋16上方。溫度梯度T2表示比由T1表示的溫度明顯更高的溫度。如能從圖3中看到的，因此，壁的出現(xiàn)條紋的部分比壁的其余部分明顯更溫?zé)帷Ａ钊梭@奇地，因此，壁的在常規(guī)護壁板加熱器10上方的最溫?zé)岵糠质蔷o鄰地在筋上方的區(qū)域20。這是令人驚奇的，因為在現(xiàn)有技術(shù)(例如Mill，II等)中，已經(jīng)假定壁的緊鄰地在筋上方的部分將是較冷的。其原因尚不清楚。相信是，筋干擾了從翅片之間離開的向上的溫?zé)峥諝獾牧鲃?(即可能由于康達效應(yīng))，在筋上方的向上流動的溫?zé)峥諝庵幸鹜牧?，從而?dǎo)致條紋。由于湍流，已加熱空氣至少部分地朝著筋上方的壁引導(dǎo)。于是，已加熱空氣中的微小灰塵和泥土顆粒撞擊大致在筋16上方的壁。這些顆粒中的一些粘著于壁。隨著時間的過去，這些顆粒在筋16上方的區(qū)域20中聚集于壁上，產(chǎn)生條紋(即變污)?；谇笆觯坪跄承┩牧饕矔诩訜崞魃戏降谋谔幵诮钪g的區(qū)域中形成。簡言之，盡管關(guān)于形成條紋的機理存在著很大的不確定性，但是條紋的出現(xiàn)似乎是因為筋充分地干擾了溫?zé)峥諝獾南蛏狭鲃樱沟孟啾燃訜崞魃戏降木娱g區(qū)域，在筋上方的壁處形成更多的湍流。如上所述，給現(xiàn)有技術(shù)的基本設(shè)計增加“喙狀物”似乎導(dǎo)致在壁處更多的湍流， 而非更少。

發(fā)明內(nèi)容
出于上述原因，需要一種克服或減輕現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個缺陷的加熱器組件。在其寬泛的方面，本發(fā)明提供了一種將定位于基本上豎直的壁處用于加熱至少部分地由壁限定的室中的空氣的加熱器組件。該加熱器組件包括一個或更多個加熱元件以提供熱；以及一個或多更個熱傳遞元件，熱傳遞元件安裝于加熱元件上，用于將熱從加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件的空氣柱。所述空氣柱包括定位為靠近壁的內(nèi)部分和定位為遠離壁的外部分。每個熱傳遞元件形成為與空氣柱的內(nèi)部分相比將顯著地更多的熱傳遞至空氣柱的外部分，以引起外部分比內(nèi)部分更快地上升，用于至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，以使得內(nèi)部分的至少一部分形成沿著壁流動的層流邊界層。在另一個方面，加熱器組件包括至少部分地在其中限定腔的殼體，加熱元件和安裝于其上的熱傳遞元件可接收于所述腔中。殼體包括一個或更多個由此形成空氣柱的空氣進入殼體的入口，以及一個或更多個由此暖空氣柱離開殼體的出口。在另一個方面，暖空氣柱通過出口的向上運動是基本上不受阻礙的，或者在空氣柱離開加熱器組件時空氣柱基本上層流流動。在其又一個方面，加熱器組件另外包括格柵子組件，格柵子組件包括具有一個或更多個形成用于空氣柱的基本上不受阻礙的向上運動的格柵元件。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種用于將熱傳遞至定位于其中的空氣柱的熱傳遞子組件。該熱傳遞組件定位于基本上豎直的壁處，并且包括一個或更多個加熱元件以提供熱；以及一個或更多個熱傳遞元件，用于將熱從加熱元件傳遞至空氣柱的定位為遠離壁的外部分，以及空氣柱的定位為靠近壁的內(nèi)部分。每個熱傳遞元件形成為與空氣柱的內(nèi)部分相比將顯著更多的熱傳遞至空氣柱的外部分，以引起外部分比內(nèi)部分更快地上升，從而朝著外部分抽吸內(nèi)部分，以使得內(nèi)部分的至少一部分沿著壁形成層流邊界層。在另一個方面，每個熱傳遞元件至少部分地限定外部分的至少第一區(qū)段沿著其行進的第一路徑，以及內(nèi)部分的至少第二區(qū)段沿著其行進的第二路徑。在另一個方面，第一路徑比第二路徑顯著更長，用于與內(nèi)部分相比將更多的熱傳遞至外部分。在其另一個方面，本發(fā)明提供了一種適合于定位于至少部分地限定室的基本上豎直的壁處用于加熱室中的空氣的加熱器組件，該加熱器組件包括一個或更多個加熱元件以提供熱；以及多個熱傳遞元件，其安裝于加熱元件上，用于將熱從加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件的空氣柱。每個熱傳遞元件包括在加熱器組件定位為靠近壁時可定位為靠近壁的內(nèi)側(cè)以及可定位為遠離壁的外側(cè)。每個熱傳遞元件形成為與空氣柱的定位為靠近壁的內(nèi)部分相比將更多的熱傳遞至空氣柱的定位為遠離壁定位的外部分，用于引起外部分與內(nèi)部分相比更快地上升并且至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。在另一個方面，每個熱傳遞元件形成為在空氣柱離開加熱器組件時將內(nèi)部分定位在距壁最小的預(yù)定距離處。在又一個方面，每個熱傳遞元件在其外側(cè)處與在其內(nèi)側(cè)處相比顯著更高，第一和第二路徑構(gòu)造為使得外部分和內(nèi)部分分別從靠近熱傳遞元件的相應(yīng)外側(cè)和內(nèi)側(cè)的地方離開。在其另一個方面，本發(fā)明提供了一種加熱至少部分地由基本上豎直的壁限定的室中的空氣的方法，該方法包括步驟首先，提供一個或更多個加熱元件以提供熱；以及其次，提供一個或更多個熱傳遞元件，用于將熱從加熱元件傳遞至鄰近熱傳遞元件的空氣柱。 熱傳遞元件定位為靠近壁。最后，利用熱傳遞元件，與空氣柱的靠近壁的內(nèi)部分相比，更多地加熱空氣柱的遠離壁的外部分，以引起外部分與內(nèi)部分相比更快地上升并且至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。在其又一個方面，本發(fā)明包括一種適合于將被定位于基本上豎直的壁處用于加熱至少部分地由壁限定的室中的空氣的加熱器組件。該加熱器組件包括一個或更多個加熱元件以提供熱；安裝于加熱元件上的一個或更多個熱傳遞元件，用于將熱從加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件的空氣柱。該空氣柱包括定位為靠近壁的內(nèi)部分以及定位為遠離壁的外部分。加熱器組件還包括用于相對于內(nèi)部分的至少第二區(qū)段使空氣柱的外部分的至少第一區(qū)段加速的裝置，以引起外部分與內(nèi)部分相比更快地升高以使得內(nèi)部分至少部分地由外部分帶走，引起內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。


參照附圖將更好地理解本發(fā)明，其中圖1 (前面也已描述)是現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器的側(cè)視圖；圖2(前面也已描述)是另一現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器的側(cè)視圖；圖3(前面也已描述)是以較小比例尺繪制的現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器上方的壁上的溫度梯度的示意性圖示；圖4是以較大比例尺繪制的本發(fā)明的加熱器組件的實施例的側(cè)視圖；圖5A是以較小比例尺繪制的圖4的加熱器組件的側(cè)視圖；圖5B是以較大比例尺繪制的圖5A的加熱器組件上方的壁以及與壁相鄰的空氣邊界層的側(cè)視圖；圖5C是以較小比例尺繪制的圖4的加熱器組件的側(cè)視圖；圖5D是以較小比例尺繪制的圖4的加熱器組件的側(cè)視圖；圖6是以較大比例尺繪制的圖4的加熱器組件的俯視圖；圖7是本發(fā)明的加熱器組件的實施例的等距視圖；圖8是圖7的加熱器組件的正視圖；圖9是沿著圖8的線M-M截取的加熱器組件的剖視圖；圖10是沿著圖8的線N-N截取的加熱器組件的剖視圖；圖11是圖7的加熱器組件的俯視圖；圖12是沿著圖11的線P-P截取的剖視圖；圖13是本發(fā)明的加熱器組件的替代實施例的俯視圖；圖14是沿著圖13的線Q-Q截取的加熱器組件的剖視圖；并且圖15是示意性地示出本發(fā)明的方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式在附圖中，相同的參考標號始終指示相應(yīng)的元件。參照圖4-6描述總體由數(shù)字210 指示的根據(jù)本發(fā)明的加熱器組件的實施例。加熱器組件210優(yōu)選地定位于基本上豎直的壁 18處，用于加熱至少部分地由壁18限定的室R中的空氣。優(yōu)選地，加熱器組件210包括 一個或更多個加熱器元件214以提供熱量，以及一個或更多個安裝于加熱元件214上的熱傳遞元件212。每個熱傳遞元件212用于將熱從加熱元件214傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件212的空氣柱M4。空氣柱244優(yōu)選地包括鄰近壁18定位的內(nèi)部分246和遠離壁18定位的外部分M8，如將要描述的。優(yōu)選地，每個熱傳遞元件214形成為與空氣柱244 的內(nèi)部分246相比將明顯更多的熱傳遞至空氣柱M4的外部分M8，以使得外部分M68與內(nèi)部分246相比更快地上升，用于至少部分地用外部分帶走內(nèi)部分，以使得內(nèi)部分246的至少一部分形成沿著壁18流動的層流邊界層250(圖5A、5B)。相信由于橫跨空氣柱的溫度差造成內(nèi)部分至少部分地由外部分帶走。由于外部分比內(nèi)部分更溫?zé)?，在掃過熱傳遞元件時，外部分具有比內(nèi)部分更高的速度(例如，通常向上)。由于外部分的更高速度，產(chǎn)生相對較低空氣壓力的區(qū)域，并且至少部分的較高壓力空氣(內(nèi)部分的一部分，以較低的速度上升)被抽吸至低壓區(qū)域，即，相對于壁向外?？諝庵鵐4的內(nèi)部分246和外部分248的運動分別在圖4中用箭頭“A”和“B”示意性地示出，如將要描述的。進入和來自加熱器組件的空氣的運動通常由自然對流引起。 在空氣向上運動經(jīng)過熱傳遞元件時，橫跨空氣柱產(chǎn)生壓力差，與內(nèi)部分相比，外部分被加熱至更高的溫度。由于溫度差，內(nèi)部分的一部分在空氣柱掃過熱傳遞元件時被向外抽吸(例如，遠離壁)，并且這對于加熱器組件210上方的空氣柱的流流具有顯著的影響，如將要描述的。在一個實施例中，加熱器組件210另外包括在其中至少部分地限定腔226的殼體 224，加熱元件214以及安裝于其上的熱傳遞元件212可接收于腔226中。殼體2M優(yōu)選地包括形成空氣柱244的空氣由此進入殼體2M的一個或更多個入口 252以及溫?zé)岬目諝庵?M4由此離開殼體224的一個或更多個出口 254。如圖4、5A和5B中能看到的，溫?zé)岬目諝?br> 9柱對4通過出口邪4的向上運動優(yōu)選地是基本上不被阻塞的，用于在其離開加熱器組件210 時形成空氣柱M4的基本層流流動。將理解到，在一個實施例中，格柵組件觀6(圖7、11) 優(yōu)選地定位于出口 2M中或其上，如將被描述的。格柵組件286為了圖示的清楚而從圖4-6 中省略。如能從圖4中看到的，在一個實施例中，殼體2M優(yōu)選地包括可附連至壁18的內(nèi)部件228以及外部件230，內(nèi)部件2 和外部件230優(yōu)選地限定腔226。具體地，內(nèi)部件2 和外部件230優(yōu)選地包括分別限定腔226的內(nèi)表面沈0、沈2。如圖4中所示，在一個實施例中，優(yōu)選地內(nèi)部件2 附連至壁18。內(nèi)部件2 附連至壁18的方式是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，并且這方面的進一步討論因此是不必要的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，將加熱器組件210附連至壁18不是必要的，S卩，加熱器組件210可以是便攜式的。如圖4中能看到，出口 2M優(yōu)選地由內(nèi)部件2 和外部件230限定。在一個實施例中，內(nèi)部件2 優(yōu)選地包括第一上端部分沈4，其基本上是平狀的，并且也基本上豎直地定位，即，基本上與壁18平行。第一上端部分264優(yōu)選地由第二上端部分265與壁18隔開， 第二上端部分265基本上與壁18正交地定位。優(yōu)選地，第二上端部分265將第一上端部分 264定位為距離壁18最小的預(yù)定距離D1 (圖4)。在一個實施例中，外部件230優(yōu)選地還包括出口邊緣沈6。如圖4中所示，出口 2M 優(yōu)選地在第一上端部分264和出口邊緣266之間延伸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，出口 2M可以是大約1. 7 英寸(42毫米)寬。而且，第一上端部分264優(yōu)選地是大約0.7英寸(18毫米)長，并且第二上端部分265優(yōu)選地是大約0.2英寸(5毫米)長，即，最小預(yù)定距離D1優(yōu)選地是大約0.3 英寸(8毫米)。熱傳遞元件212優(yōu)選地分別由內(nèi)側(cè)236和外側(cè)238以及分別由頂側(cè)240和底側(cè)241 至少部分地限定(圖4)。如能在圖4和5A中看到的，在一個實施例中，外側(cè)238優(yōu)選地比內(nèi)側(cè)236顯著要長。優(yōu)選地，側(cè)面236、238和240、241是任何適合的長度。例如，在一個實施例中，熱傳遞元件具有長度分別是大約1. 3英寸(34毫米)和3. 7英寸(94毫米)的內(nèi)側(cè)236和外側(cè)238以及長度分別是大約2. 6英寸(67毫米)和1. 5英寸(39毫米)的頂側(cè) 240和底側(cè)241。熱傳遞元件212優(yōu)選地由任何適合的材料或具有相對較好導(dǎo)熱性的材料例如鋁制成。熱傳遞元件可具有任何適合的厚度或多個厚度。優(yōu)選地，每個熱傳遞元件具有大約 0.01英寸(0.3毫米)的大致厚度。在一個實施例中，空間"S1 ”、“S2”優(yōu)選地分別限定于內(nèi)側(cè)236和內(nèi)表面260之間， 以及外側(cè)238和內(nèi)表面262之間(圖4)。熱傳遞元件212的側(cè)面236、238優(yōu)選地與殼體 224的內(nèi)表面沈0、262分別隔開以便限制熱從熱傳遞元件212傳遞至殼體224。如圖4中所示，在殼體224的內(nèi)部，空氣柱244分別在內(nèi)部件2 和外部件230的內(nèi)表面沈0、262之間延伸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白到，分別通過空間S1和&上升的柱244的部分253、255被加熱至與柱M4的相應(yīng)內(nèi)部分246和外部分248相比大約稍微較小的程度。部分253、255 由箭頭“E”和“F”示意性地示出(圖4)。在一個實施例中，熱傳遞元件212和內(nèi)表面沈0、 262之間的距離優(yōu)選地是大約0. 177英寸(0. 45厘米)和0. 370英寸(0. 94厘米)。優(yōu)選地，入口 252是大約1.7英寸(44毫米)寬。加熱器組件210優(yōu)選地在尺寸上類似于常規(guī)加熱器10、110，并且希望以這種長度制造。優(yōu)選地，加熱元件214是任何適合的熱源。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道各種適合的熱源。 例如，適合的加熱元件214已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為常規(guī)的電阻(護罩)加熱元件。優(yōu)選地，熱傳遞元件212至少部分地限定一個或更多個第一路徑256，柱M4的外部分248的至少一個區(qū)段在變暖時沿所述第一路經(jīng)行進；以及一個或更多個第二路徑 258，柱M4的內(nèi)部分M6的至少一個區(qū)段在其變暖時沿所述第二路徑行進。優(yōu)選地，第一路徑256比第二路徑258明顯要長，以使得與傳遞至內(nèi)部分246相比，明顯更多的熱被傳遞至外部分M8。還優(yōu)選地，殼體2 形成為允許上升的溫?zé)峥諝庵?44在離開殼體時與壁 18至少間隔開距離D1地上升。在圖4中，內(nèi)部分(由箭頭“A”示意性地示出)示出為由于自然對流而大致向上流動，但是在空氣柱244掃過熱傳遞元件時朝著外部分(由箭頭“B”示意性地示出)抽吸， 因為由于熱傳遞元件引起的空氣柱的差異加熱。如將要描述的，當空氣柱在加熱器組件上方向上運動時(即，由于自然對流)，差異加熱的效果似乎逐漸地消散。然而，看起來，差異加熱的效果實際上足以使壁處的湍流運動得足夠遠，使得條紋顯著減少。如能在圖5D中看到，標識了與壁18緊鄰的區(qū)域的三個分離子區(qū)域沈3、267和 2680在第一子區(qū)域沈3中，由于第一端部部分264和第二端部部分沈5的位置，限定出了袋257，其中空氣以有限的程度避開上升的空氣柱。將理解到圖5A-5D中示出的等溫線是大致的，基于計算機產(chǎn)生的圖像的合成，包括由圖4中示出的加熱器組件210的實施例的運行的計算機模擬(即計算流體動力學(xué)) 所得到的等溫線。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，已加熱空氣柱的不同部分由于自然對流的運動方向可從等溫線推斷。還理解到，等溫線實際上隨著時間的過去而一直在變化，并且圖 5A-5D中的等溫線僅表示特定時間下的理想化情形，相信這是代表性的。在離開殼體時，雖然內(nèi)部分的一部分在內(nèi)部分和外部分掃過熱傳遞元件時朝著外部分被抽吸，但是內(nèi)部分的一部分259朝著壁并且沿著壁流動。如圖5A中所示，在離開殼體2 時，空氣柱M4的內(nèi)部分的所述部分259在掃過第一上端部分264之后朝著壁18部分地側(cè)向運動，同時還向上運動。空氣柱的這部分259通過子區(qū)域沈3的運動在圖5A、5B 和5C中用箭頭“U/，示意性地示出。在運動通過子區(qū)域263之后，空氣柱M4的這部分259至少部分地形成層流邊界層250，沿著壁18向上運動。邊界層250通過子區(qū)域267的運動用箭頭“U2”示意性地示出 (圖 5C、5D)。如已知的，邊界層250的層流流動進行直到其轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?。這認為是由于壁18對邊界層的效應(yīng)(即粘性力)最終導(dǎo)致邊界層分解成湍流。出于說明性的目的，在圖5D中，朝著湍流的轉(zhuǎn)變示出為在子區(qū)域沈7和268之間的邊界處發(fā)生。在子區(qū)域沈8中暖熱空氣基本上沿著壁18向上的湍流用箭頭“U/’示意性地示出(圖5D)?；谄裢瓿傻臏y試，與現(xiàn)有技術(shù)的護壁板加熱器相比，顯示了本發(fā)明的實施例具有顯著降低的引起條紋的趨勢。另外，測試已經(jīng)示出，甚至相對較小的不規(guī)則性(舉例來說，具有彎曲部分的格柵)能在緊鄰加熱器的上方引起充分的湍流以引起一些條紋。
從前述中能看到，加熱器組件210避免了在壁18上形成條紋，這至少部分地由于在空氣柱變暖時內(nèi)部分部分地從壁向外被抽吸的方式以及由于第一上部端部264的基本上豎直的位置和平狀構(gòu)造。這首先產(chǎn)生了子區(qū)域沈3，在子區(qū)域沈3中，袋257中的鄰近壁 18的空氣基本上是靜態(tài)的。其次，在子區(qū)域沈7中，存在邊界層的層流流動。第三，在子區(qū)域沈8中(即，加熱器210上方的相當大距離處)，湍流在壁18處形成。另外，如將在下面進一步描述的，加熱器組件210優(yōu)選地包括格柵子組件觀6，格柵子組件中具有相對較小的元件。據(jù)信，由于格柵子組件觀6的元件相對較小，在空氣柱 244上升穿過格柵子組件觀6時康達效果的后果相對不明顯。據(jù)信，子區(qū)域267中邊界層250的流動是層流的，這部分地由于在空氣柱差異地變暖時至少一部分的內(nèi)部分朝著外部分被抽吸的方式，并且還由于空氣柱在離開殼體時與壁 18隔開距離Dp這兩個因素被認為引起了子區(qū)域267中邊界層250的層流流動。子區(qū)域267中邊界層250 (即在邊界層具有層流時)的厚度變化，但是其不小于最小距離D2 (圖5A、5B)。盡管邊界層的層流在子區(qū)域268處轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，但是本發(fā)明通過實際上將邊界層到湍流的轉(zhuǎn)變重定位于(與現(xiàn)有技術(shù)相比)壁的更靠上的位置而實現(xiàn)了至少減輕條紋的目標。其有益效果在于，在壁處經(jīng)受湍流的空氣與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著更冷。尤其，這將使得空氣在變?yōu)橥牧鲿r不那么迅速地上升，使得湍流與現(xiàn)有技術(shù)相比將更慢。而且，由于格柵組件 286包括相對薄的元件，壁處的湍流沿著出口的長度擴散。于是，這種湍流在壁處出現(xiàn)時彌散，因為其在相對較大的面積上展開。如上所述，相信條紋源自于現(xiàn)有技術(shù)加熱器上方較短距離處的較暖空氣的湍流， 其中灰塵和泥土顆粒由于湍流撞擊在壁上，并且這種顆粒隨著時間的過去聚集于壁上，形成脫色區(qū)域。然而，因為加熱器組件210實際上將變成湍流的轉(zhuǎn)變位置重定位于壁18上顯著更靠上的位置處，就產(chǎn)生更少的條紋，原因是湍流與現(xiàn)有技術(shù)相比不那么迅速，并且最終與現(xiàn)有技術(shù)相比相應(yīng)地更少的灰塵和泥土顆粒附著于壁。加熱器組件210的一個實施例的俯視圖在圖6中提供。(為了圖示的清楚，格柵組件286從圖6中省略。)如能在圖6中看到的，熱傳遞元件212優(yōu)選地沿著加熱元件214 彼此間隔開預(yù)定距離“X”。優(yōu)選地，每個熱傳遞元件212直接安裝于加熱元件214上，用于通過對流傳遞熱能。在這個實施例中，路徑256、258定位于間隙X中，即，這些路徑優(yōu)選地至少部分地由相鄰熱傳遞元件212限定。例如，為了方便在圖6中標識為212b的熱傳遞元件定位于也為了方便標識為21 和212c的熱傳遞元件之間。如能在圖6中看到的，例如， 路徑25乩、25汕至少部分地限定于熱傳遞元件212a、2Ub之間，并且路徑256c、258c也至少部分地限定于熱傳遞元件212b、212c之間。預(yù)定距離X可以是任何適合的距離。在一個實施例中，例如，熱傳遞元件212優(yōu)選地定位成分開大約0. 3英寸(8毫米)。在圖4中，路徑258至少部分地由熱傳遞元件212鄰近內(nèi)側(cè)236的高度(La)限定。 內(nèi)部分246沿著第二路徑258并且超過其一較短距離(即，在熱傳遞元件212上方的較短距離)的流動用箭頭“A”示意性地示出。類似地，第一路徑256至少部分地由熱傳遞元件 212鄰近其外邊緣238的高度(Lb)限定。外部分248沿著第一路徑256并且超過其一較短距離(即，熱傳遞元件212上方的較短距離)的流動用箭頭“B”示意性地示出。
在圖4中，內(nèi)部分246示意性地示出為在熱傳遞元件212的內(nèi)側(cè)236與熱傳遞元件212的中心(在圖4中用中心線“C”標識)之間延伸。類似地，外部分248示意性地示出為在熱傳遞元件212的外側(cè)258與熱傳遞元件212的中心(“C”)之間延伸。將理解到， 僅是為了圖示的清楚，內(nèi)部分246和外部分248示意性地示出為區(qū)別的，并且每個延伸熱傳遞元件212的大約一半。也就是，僅是為了圖示的清楚，第一路徑和第二路徑都示出為延伸至中心線“C ”。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，實際上，內(nèi)部分246和外部分248之間的精確邊界通常將是不存在的，并且將無論如何不會隨著時間消逝而不變。將理解到，由于頂側(cè)240與水平線成銳角，空氣柱橫跨其寬度差異地變暖，即，空氣柱中的溫度在頂側(cè)240處逐漸增加 (從外側(cè)至內(nèi)側(cè))，即橫跨空氣柱兩側(cè)具有溫度差。因此，空氣柱是差異地變暖的單個柱，即在離開加熱器組件時，空氣柱在其外側(cè)處比其內(nèi)側(cè)處更暖。在使用中，當加熱器組件210被致動時，在加熱元件214中提供熱。如能在圖4中看到的，當加熱器組件210運行時，來自室R的環(huán)境空氣被抽入入口 252，這種環(huán)境空氣用箭頭22^i、222b、222c、222d示意性地示出(圖4、5A、5B)。從加熱器201上升的暖空氣柱M4 用箭頭222e.222f.222g和222h示意性地示出(圖5A、5B)?；谟嬎銠C產(chǎn)生的圖像(即， 基于計算流體動力學(xué))的等溫線在圖5A和5B中標識為I1Q-I14。熱能夠以任何適合的方式產(chǎn)生或輸送。舉例來說，在一個實施例中，加熱元件214 是電阻加熱元件，并且熱通過使電流通過加熱元件214而產(chǎn)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，熱可由加熱元件214以各種方式產(chǎn)生或輸送。當熱傳遞元件212優(yōu)選地直接緊固至加熱元件 214時，因而產(chǎn)生或輸送的一部分熱優(yōu)選地通過傳導(dǎo)傳遞至熱傳遞元件212。傳導(dǎo)至熱傳遞元件214的這部分熱的至少一部分優(yōu)選地由此向外輻射。例如，熱在圖6中沿箭頭“Y”和 “Z”指示的方向從熱傳遞元件212b輻射。因此，如能在圖6中看到的，從相鄰的熱傳遞元件212輻射的熱使沿著具體路徑(例如，256b，在熱傳遞元件21 和212b之間)引導(dǎo)的空氣變暖。如上所示，空氣行進的路徑越長，離開路徑的空氣越暖。由于外路徑256比內(nèi)路徑 258長，在柱244離開這些路徑時外部分M8比內(nèi)部分248更暖。而且，由于外部分比內(nèi)部分更暖，密度更小，并且因此上升更快。最終結(jié)果是，在離開路徑256、258之后，由于橫跨空氣柱的溫度差，外部分248密度最低并且是空氣柱上升最快的部分。內(nèi)部分246至少部分地尾隨外部分248被拉動。如圖5B中所示，相對較薄的邊界層250(層流流動)保持在子區(qū)域267中在殼體上方一定高度處緊鄰壁。這是由于空氣柱244在離開第一路徑和第二路徑時至少部分地遠離壁18地引導(dǎo)，S卩，由于內(nèi)部分傾向于至少部分地跟隨外部分。在離開殼體227時，空氣柱 244與壁18隔開至少預(yù)定的距離D1?；谟嬎銠C模擬(即，計算流體動力學(xué))的從加熱器組件210上升的已加熱空氣的溫度分布在圖5A和5B中示出。區(qū)域ΚΙ、K2和K3在圖5A中示出為分別由溫度梯度限定。標識為Kl的區(qū)域是最暖區(qū)域，并且標識為K3的區(qū)域是最冷區(qū)域，并且K2的溫度是中間溫度(圖5A)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，溫度梯度的位置不是固定的，而是將在加熱器組件210運行時隨著時間的過去而明顯變化。如上面提到的，在一個實施例中，加熱器組件210的殼體的內(nèi)表面沈0、262分別與熱傳遞元件214隔開距離SpS2(圖4)。在一個實施例中，空氣柱M4的部分253、255上升通過殼體224內(nèi)部處在熱傳遞元件214和內(nèi)表面沈0、262之間的空間。部分253靠近柱
1244的內(nèi)部分M6，并且部分255靠近外部分M8。從熱傳遞元件214輻射的熱傳遞至部分 253、255。然而，由于沒有定位于熱傳遞元件214之間，部分253沒有變暖至內(nèi)部分246變暖的程度，并且同樣部分255沒有變暖至外部分248變暖的程度。相信是，在空氣柱244離開加熱器組件210時，部分253、255對于柱244的運動的總體方向或速度沒有顯著的影響。優(yōu)選地，加熱器組件210包括一個或更多個熱傳遞子組件274(圖幻，用于將熱傳遞至定位于其中的空氣柱M4。每個熱傳遞子組件274優(yōu)選地定位于壁18處。優(yōu)選地，每個熱傳遞子組件274包括加熱元件214以提供熱。熱傳遞元件212優(yōu)選地形成為用于將熱從加熱元件214傳遞至柱M4的外部分248 (遠離壁18地定位)以及內(nèi)部分246 (靠近壁 18地定位)。優(yōu)選地，熱傳遞元件212還形成為將顯著更多的熱傳遞至柱的外部分(相比于傳遞至柱的內(nèi)部分)，以使得外部分比內(nèi)部分更快地上升，從而朝著外部分抽吸內(nèi)部分，以使得內(nèi)部分M6的至少一部分沿著壁18形成層流邊界層250。優(yōu)選地，熱傳遞子組件274 包括多個附連至加熱元件214的熱傳遞元件212。在一個實施例中，每個熱傳遞元件212優(yōu)選地至少部分地限定第一路徑256，外部分M8的至少第一區(qū)段269沿著第一路徑行進；以及第二路徑258，內(nèi)部分M6的至少第二區(qū)段271沿著第二路徑行進(圖4)。優(yōu)選地，并且如圖4和5A中所示，第一路徑256比第二路徑258明顯更長，用于將更多的熱傳遞至外部分對8(與傳遞至內(nèi)部分246相比)。
在圖4中，內(nèi)部分246示出為在離開第二路徑258時沿著部分地側(cè)向的方向運動， 以指示在熱傳遞元件上方內(nèi)部分的至少一部分跟隨外部分。然而，如所示，熱傳遞元件212 具有基本上平狀表面。將理解到，實際上，內(nèi)部分M6的一部分可能在離開加熱器子組件 274之前朝著外部分側(cè)向地運動。如能在圖6中看到的，加熱器組件210優(yōu)選地包括一個或更多個加熱元件214以提供熱以及多個安裝于加熱元件214上的熱傳遞元件212，用于將熱從加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件212的空氣柱M4。在一個實施例中，在加熱器組件210靠近壁18定位時，每個熱傳遞元件212包括可靠近壁定位的內(nèi)側(cè)236和可遠離壁定位的外側(cè) 238。每個熱傳遞元件212優(yōu)選地形成為將更多的熱傳遞至外部分與傳遞至柱244的內(nèi)部分246相比)，從而使得外部分M8比內(nèi)部分246更快地上升，以至少部分地用外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁18的層流。優(yōu)選地，每個熱傳遞元件212形成為在柱244離開加熱器組件210時將內(nèi)部分246定位為距壁18最小的預(yù)定距離隊。優(yōu)選地，熱傳遞元件至少部分地限定多個第一路徑256，在柱M4的外部分248借助于熱傳遞元件變暖時，柱M4的外部分M8的至少一些部分分別沿著所述第一路徑256 引導(dǎo)。在一個實施例中，還優(yōu)選地，第一路徑比至少部分地由熱傳遞元件限定的多個第二路徑要長，柱的內(nèi)部分分別沿著所述第二路徑引導(dǎo)。而且，與在其內(nèi)側(cè)236處相比，每個熱傳遞元件在其外側(cè)238處顯著更高，第一路徑256和第二路徑258構(gòu)造為使得外部分248和內(nèi)部分246分別從靠近每個熱傳遞元件212的相應(yīng)外側(cè)和內(nèi)側(cè)的地方離開。優(yōu)選地，每個第一路徑256和第二路徑258至少部分地由定位為彼此相鄰的熱傳遞元件限定。如能在圖4中看到的，在一個實施例中，加熱器組件210優(yōu)選地還包括殼體 224，其至少部分地限定腔，加熱元件和固定于其上的熱傳遞元件可接收于所述腔中。優(yōu)選地，殼體2 包括一個或更多個形成暖空氣柱的空氣由此進入殼體224的入口 252，以及一個或更多個暖空氣柱244由此離開殼體的出口 254。優(yōu)選地，暖空氣柱通過出口 2M的向上運動是基本上不受阻礙的，在柱離開殼體224時引起柱244的明顯層流流動。還優(yōu)選地，在空氣柱離開殼體224時，殼體224將柱244定位為與壁18隔開最小的預(yù)定距離D1。如能在圖7中看到的，在一個實施例中，殼體2M包括背板278、面板280和裝配到面板280的端部上并且也裝配到背板278上的端部觀2、觀4。如也能在圖7中看到的，背板 278和面板280優(yōu)選地在其間限定出口 254(圖4)。在一個實施例中，殼體2M優(yōu)選地還包括定位于出口 2M中的格柵子組件觀6。如能在圖11和12中看到的，格柵子組件286優(yōu)選地包括一個或更多個細長元件 287以及一個或更多個橫向元件觀8，橫向元件288優(yōu)選地沿著細長元件287的相應(yīng)長度間隔地連接至細長元件觀7。細長元件287和橫向元件288優(yōu)選地連接成使得橫向元件288 支撐細長元件觀7，并且反之亦然。優(yōu)選地，使得經(jīng)過翅片212并通過殼體224的氣流中的中斷最小化。這是由于在暖空氣柱離開殼體2M時提供顯著層流以在加熱器組件210上方在子區(qū)域267中鄰近壁維持邊界層250的重要性。因此，如能在圖10中看到的，細長元件287和橫向元件288形成為用于空氣柱的基本上不受阻礙的運動。優(yōu)選地，格柵元件觀7、288相對較薄，以使得引入暖空氣柱中的湍流最小化。本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，根據(jù)應(yīng)用，細長元件287和橫向元件288可具有各種形狀的橫截面。舉例來說，并且如能在圖7和9-12中看到的，每個細長元件287是基本上矩形橫截面，并且每個橫向元件288是基本上圓形橫截面。在一個實施例中，優(yōu)選地，細長元件 287是大約0.04英寸(1毫米)寬和大約0.4英寸(9毫米)高。而且，優(yōu)選地，橫向元件具有大約0. 125英寸(3. 2毫米)的直徑。如能在圖11和12中看到的，在一個實施例中，橫向元件288優(yōu)選地在背板278和面板280之間延伸(圖11)。從前述描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，更小的橫向元件觀8 對通過出口 2M離開的向上暖空氣流動造成少得多的中斷，因而在殼體上方的區(qū)域中產(chǎn)生少得多的湍流。而且，并且如圖11中能看到的，細長元件287形成為基本上橫跨出口邪4 延伸。類似地，殼體中的處于潛在地影響氣流的位置處的其它元件制成為盡可能小和/ 或薄，以最小化氣流的中斷。舉例來說，殼體2M優(yōu)選地包括一個或更多個下部支撐元件四0(用于支撐加熱元件214)以及一個或更多個用于支撐格柵子組件觀6的上部支撐元件 292.如能在圖12中看到的，下部支撐元件290和上部支撐元件292優(yōu)選地相對較薄。舉例來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大約0. 04英寸(0. 9毫米)厚的下部支撐元件290和上部支撐元件292 是適合的。殼體324的替代實施例在圖13和14中示出。在背板378和面板380之間延伸的殼體3M優(yōu)選地包括基本上矩形的橫向元件388。如能在圖13和14中看到的，筋388相對較薄。每個橫向元件388的相對較小厚度認為是有利的，原因是認為對于通過出口邪4的向上暖空氣流產(chǎn)生非常小的中斷。橫向元件388基本上是矩形橫截面。橫向元件388優(yōu)選地具有大約0. 04英寸(0. 9 毫米)的厚度。在一個實施例中，加熱至少部分地由基本上豎直的壁18限定的室中的空氣的方法421包括首先提供一個或更多個加熱元件214以提供熱的步驟(圖15，步驟42 。接著，提供一個或更多個熱傳遞元件212，用于將熱從加熱元件214傳遞至空氣柱244 (步驟 425)。每個熱傳遞元件212優(yōu)選地相對于壁18定位于預(yù)定位置中(步驟427)。最后，在熱傳遞元件的作用下，空氣柱遠離壁18的外部分比空氣柱靠近壁18的內(nèi)部分更多地被加熱，以使得外部分比內(nèi)部分更快地上升，用于至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流(步驟433)。從前述中能看到，熱傳遞元件的預(yù)定位置處于內(nèi)側(cè)距壁大約0. 4英寸(10毫米) 處。在另一個實施例中，方法421優(yōu)選地還包括通過所述至少一個熱傳遞元件至少部分地限定外部分的至少第一區(qū)段沿著其引導(dǎo)的第一路徑以及內(nèi)部分的至少第二區(qū)段沿著其引導(dǎo)的第二路徑的步驟(步驟43幻。還優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包括允許柱基本上不受阻礙地離開第一路徑和第二路徑以用于其層流的步驟(步驟437)。從前述中能看到，在本發(fā)明的加熱器組件的一個實施例中，加熱器組件優(yōu)選地包括用于相對于內(nèi)部分的至少第二區(qū)段使外部分的至少第一區(qū)段加速的裝置274，以使得外部分比內(nèi)部分更快地上升以使得內(nèi)部分至少部分地由外部分帶走，引起內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，可使用各種用于相對于內(nèi)部分使外部分加速的裝置，包括無需依靠如上所述的由于自然對流引起的橫跨空氣柱的溫度差的裝置。然而，優(yōu)選地，任何這種用于加速的裝置不會引起暖空氣在離開加熱器時的顯著湍流。將理解到，本發(fā)明的熱傳遞元件能用于采用自然對流的任何加熱器組件中，S卩，這種熱傳遞元件能用于除了靠近壁(或安裝于其上)定位的護壁板加熱器以外的加熱器中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，本發(fā)明能采用很多形式，并且這些形式處于如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，所附權(quán)利要求的精神和范圍將不限于這里包含的優(yōu)選方案的描述。
權(quán)利要求
1.一種加熱器組件，該加熱器組件將定位于基本上豎直的壁處用于加熱至少部分地由所述壁限定的室中的空氣，所述加熱器組件包括至少一個加熱元件，以提供熱；至少一個熱傳遞元件，其安裝于所述至少一個加熱元件上，用于將熱從所述至少一個加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過所述至少一個熱傳遞元件的空氣柱，所述空氣柱包括靠近壁定位的內(nèi)部分和遠離壁定位的外部分；并且所述至少一個熱傳遞元件被形成為與傳遞至空氣柱的內(nèi)部分相比將顯著更多的熱傳遞至空氣柱的外部分，以使得外部分比內(nèi)部分更快地上升，用于至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，使得內(nèi)部分的至少一部分形成沿著壁流動的層流邊界層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器組件，另外包括在其中至少部分地限定腔的殼體，所述至少一個加熱元件和安裝于所述至少一個加熱元件上的所述至少一個熱傳遞元件能夠接收于所述腔中，所述殼體包括至少一個入口，形成空氣柱的空氣通過所述入口進入殼體；以及至少一個出口，變暖的空氣柱通過所述出口離開殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的加熱器組件，其中暖空氣柱通過所述至少一個出口的向上運動是基本上不受阻礙的，用于在所述空氣柱離開加熱器組件時所述柱基本上層流地流動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的加熱器組件，另外包括格柵子組件，所述格柵子組件包括被形成為用于空氣柱的基本上不受阻礙的向上運動的至少一個格柵元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器組件，其中所述至少一個熱傳遞元件至少部分地限定第一路徑，在所述空氣柱變暖時所述空氣柱的外部分的至少第一區(qū)段沿著第一路徑行進；以及第二路徑，在所述空氣柱變暖時所述空氣柱的內(nèi)部分的至少第二區(qū)段沿著第二路徑行進，第一路徑比第二路徑顯著更長，從而與傳遞給內(nèi)部分相比將顯著更多的熱傳遞至外部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器組件，其中殼體被形成為將上升的暖空氣柱定位成在所述空氣柱離開殼體時與壁隔開至少最小的預(yù)定距離。
7.一種熱傳遞子組件，用于將熱傳遞至定位于其中的空氣柱，所述熱傳遞子組件定位于基本上豎直的壁處，所述熱傳遞子組件包括至少一個加熱元件，以提供熱；至少一個熱傳遞元件，用于將熱從所述至少一個加熱元件傳遞至所述空氣柱的遠離壁定位的外部分以及所述空氣柱的靠近壁定位的內(nèi)部分；并且所述至少一個熱傳遞元件被形成為與傳遞至空氣柱的內(nèi)部分相比將顯著更多的熱傳遞至空氣柱的外部分，以使得外部分比內(nèi)部分更快地上升，用于朝著外部分抽吸內(nèi)部分，使得內(nèi)部分的至少一部分形成沿著壁流動的層流邊界層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的熱傳遞子組件，其中所述至少一個熱傳遞元件至少部分地限定 第一路徑，外部分的至少第一區(qū)段沿著第一路徑行進；以及第二路徑，內(nèi)部分的至少第二區(qū)段沿著第二路徑行進。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的熱傳遞子組件，其中第一路徑比第二路徑顯著更長，用于與傳遞至內(nèi)部分相比將更多的熱傳遞至外部分。
10.一種加熱器組件，其適合于定位于至少部分地限定室的基本上豎直的壁處，用于加熱室中的空氣，所述加熱器組件包括至少一個加熱元件，以提供熱；多個熱傳遞元件，其安裝于所述至少一個加熱元件上，用于將熱從所述至少一個加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過所述熱傳遞元件的空氣柱；每個所述熱傳遞元件包括當加熱器組件靠近壁定位時能靠近壁定位的內(nèi)側(cè)以及能遠離壁定位的外側(cè)；并且每個所述熱傳遞元件被形成為與傳遞給空氣柱的靠近壁定位的內(nèi)部分相比將更多的熱傳遞至空氣柱的遠離壁定位的外部分，用于使得外部分與內(nèi)部分相比更快地上升并且至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器組件，其中每個所述熱傳遞元件被形成為在空氣柱離開加熱器組件時將內(nèi)部分定位在距壁最小的預(yù)定距離處。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器組件，其中熱傳遞元件至少部分地限定多個第一路徑， 在空氣柱由熱傳遞元件變暖時空氣柱的外部分沿著所述第一路徑指向，第一路徑比至少部分地由熱傳遞元件分別限定的多個第二路徑要長，空氣柱的內(nèi)部分沿著所述第二路徑引導(dǎo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器組件，其中每個所述熱傳遞元件在其外側(cè)處與在其內(nèi)側(cè)處相比顯著更高，第一路徑和第二路徑構(gòu)造成使得外部分和內(nèi)部分分別在靠近熱傳遞元件的相應(yīng)外側(cè)和內(nèi)側(cè)的地方離開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的加熱器組件，其中每個所述第一路徑和每個所述第二路徑分別至少部分地由彼此相鄰定位的熱傳遞元件限定。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器組件，另外包括在其中至少部分地限定腔的殼體，所述至少一個加熱元件和安裝于所述加熱元件上的熱傳遞元件能夠接收于所述腔中，所述殼體包括至少一個入口，形成變暖的空氣柱的空氣通過所述入口進入殼體；以及至少一個出口，變暖的空氣柱通過所述出口離開殼體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的加熱器組件，其中變暖的空氣柱通過所述至少一個出口的向上運動是基本上不受阻礙的，從而在空氣柱離開殼體時引起空氣柱的顯著層流。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的加熱器組件，其中殼體將空氣柱定位成在空氣柱離開殼體時與壁隔開最小的預(yù)定距離。
18.一種加熱至少部分地由基本上豎直的壁限定的室中的空氣的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供至少一個加熱元件，以提供熱；(b)提供至少一個熱傳遞元件，用于將熱從所述至少一個加熱元件傳遞至靠近所述至少一個熱傳遞元件的空氣柱；(c)將所述至少一個熱傳遞元件定位成靠近壁；以及(d)利用所述至少一個熱傳遞元件，與空氣柱的靠近壁的內(nèi)部分相比，更多地加熱空氣柱的遠離壁的外部分，以使得外部分與內(nèi)部分相比更快地上升并且至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，用于內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，另外包括(e)通過所述至少一個熱傳遞元件，至少部分地限定第一路徑，外部分的至少第一區(qū)段沿著第一路徑行進；以及第二路徑，內(nèi)部分的至少第二區(qū)段沿著第二路徑行進，第一路徑比第二路徑要長，用于與內(nèi)部分相比更多地使外部分變暖。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，另外包括(f)允許空氣柱基本上不受阻礙地離開第一路徑和第二路徑，用于空氣柱的層流流動。
21.一種加熱器組件，其適合于定位于基本上豎直的壁處，用于加熱至少部分地由所述壁限定的室中的空氣，所述加熱器組件包括至少一個加熱元件，以提供熱；至少一個熱傳遞元件，其安裝于所述至少一個加熱元件上，用于將熱從所述至少一個加熱元件傳遞至基本上向上運動經(jīng)過所述至少一個熱傳遞元件的空氣柱，所述空氣柱包括靠近壁定位的內(nèi)部分以及遠離壁定位的外部分；以及用于相對于內(nèi)部分的至少第二區(qū)段使空氣柱的外部分的至少第一區(qū)段加速的裝置，以使得外部分與內(nèi)部分相比更快地上升，使得內(nèi)部分至少部分地由外部分帶走，從而引起內(nèi)部分的至少一部分沿著壁的層流流動。
全文摘要
一種加熱器組件，其將定位于基本上豎直的壁處用于加熱空氣，該加熱器組件包括一個或更多個加熱元件以及一個或多個熱傳遞元件，熱傳遞元件安裝于加熱元件上用于將熱傳遞至基本上向上運動經(jīng)過熱傳遞元件的空氣柱?？諝庵ǘㄎ粸榭拷诘膬?nèi)部分和定位為遠離壁的外部分。每個熱傳遞元件形成為與空氣柱的內(nèi)部分相比將顯著地更多的熱傳遞至空氣柱的外部分，以引起外部分比內(nèi)部分更快地升高，用于至少部分地由外部分帶走內(nèi)部分，以使得內(nèi)部分的至少一部分形成沿著壁流動的層流邊界層；以及一種熱傳遞子組件和加熱至少部分地由基本上豎直的壁限定的室中的空氣的方法。
文檔編號F24D15/02GK102374578SQ20111020491
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
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