[发明专利]一种便携式取暖器

摘要

本发明揭示了一种便携式取暖器，便携式取暖器包括主架体、电热元件、控制系统、水氢机、尾气加热装置；主架体的中心区域设置水氢机及原料储存容器；尾气加热装置、电热元件设于水氢机周边；尾气加热装置包括若干尾气加热单元；电热元件包括若干电热单元，各尾气加热单元与各电热单元围成一周，将水氢机围在中间；水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置利用甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电。本发明提出的便携式取暖器，不依赖于电网，便于移动，可以用于户外或其他没有连通电力网的场所。

主权项

1.一种便携式取暖器，其特征在于，包括：主架体、电热元件、控制系统、水氢机、尾气加热装置，控制系统分别连接电热元件、水氢机、尾气加热装置，控制电热元件、水氢机、尾气加热装置的工作；所述主架体的中心区域设置水氢机及原料储存容器，水氢机连接原料储存容器；所述尾气加热装置、电热元件设置于水氢机周边、主架体的外围；所述尾气加热装置包括若干尾气加热单元，各尾气加热单元串联；电热元件包括若干电热单元，各尾气加热单元与各电热单元交错设置、围成一周，将水氢机围在中间；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；所述尾气加热单元内设有第一螺旋管路、散热管路，第一螺旋管路设有热气入口、气体出口，散热管路为一空心柱体，散热管路内设置散热介质，散热介质为水，第一螺旋管路的主体部分设置于散热管路内部；热气入口连接所述甲醇水重整制氢装置，利用甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为散热管路内的散热介质供热；所述第一螺旋管路的热气入口、气体出口分别设有第一电磁阀、第二电磁阀，散热管路设有散热介质入口、散热介质出口，散热介质入口、散热介质出口分别设有第三电磁阀、第四电磁阀；所述电热单元包括子壳体、电热丝、安全金属罩、反射罩，电热丝连接氢燃料电池，利用氢燃料电池发出的电提供电能；所述子壳体内设置电热丝、反射罩，电热丝设置于安全金属罩、反射罩之间；控制系统与各个电热单元分别设有开关，能分别控制其中各个电热单元的工作；所述主架体下部设有底壳，底壳内设有能驱动底壳转动的摆头电机、定时器，控制系统分别连接电热丝、摆头电机、定时器；所述电热元件中各个电热单元的反射罩设有至少一镂空结构，镂空结构处设置甲醇水原料输送管路，甲醇水原料输送管路分别连接原料储存容器及甲醇水重整制氢装置，作为其中一个输送通道；各个电热单元散发的部分热能被甲醇水原料输送管路吸收，为甲醇水输送管路内的原料进行加热。所述控制系统包括单片机主控电路、第一电磁阀控制电路、摆头电机控制电路、电热丝控制电路、定时控制电路，所述单片机主控电路分别连接第一电磁阀控制电路、摆头电机控制电路、电热丝控制电路、定时控制电路；所述单片机主控电路包括第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4、第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十三电阻R13，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4，第一数码管DS1，第二芯片U2，第一晶振Y1，第五电容C5、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容；其中第一按键S1的一端接地，另一端接第二芯片U2的第一引脚，第一电阻R1一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第一引脚；第二按键S2的一端接地，另一端接第二芯片U2的第二引脚，第二电阻R2一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第二引脚；第三按键S3的一端接地，另一端接第二芯片U2的第三引脚，第三电阻R3一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第三引脚；第四按键S4的一端接地，另一端接第二芯片U2的第四引脚，第四电阻R4一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第四引脚；第五按键S5的一端接地，另一端接第二芯片U2的第五引脚，第五电阻R5一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第五引脚；第六按键S6的一端接地，另一端接第二芯片U2的第六引脚，第六电阻R6一端接电源+5V，另一端接第二芯片U2的第六引脚；第七按键S7一端接在电源+5V，另一端与第十一电阻R11串联，第十一电阻R11另一端接在第二芯片U2的第九引脚，第十电容C10一端接在电源+5V，另一端接在第二芯片U2的第九引脚，第十三电阻R13一端接第二芯片U2的第九引脚，另一端接地；第一晶振Y1连接在第二芯片U2的第十八引脚和第十九引脚之间，第十一电容C11接在第二芯片U2的第十八引脚和地之间，第十二电容C12接在第二芯片U2的第十九引脚和地之间；第二芯片U2的第二十一引脚连接第一数码管DS1的第三引脚，第二芯片U2的第二十二引脚连接第一数码管DS1的第五引脚，第二芯片U2的第二十三引脚连接第一数码管DS1的第十引脚，第二芯片U2的第二十四引脚连接第一数码管DS1的第一引脚，第二芯片U2的第二十五引脚连接第一数码管DS1的第二引脚，第二芯片U2的第二十六引脚连接第一数码管DS1的第四引脚，第二芯片U2的第二十七引脚连接第一数码管DS1的第七引脚，第二芯片U2的第二十八引脚连接第一数码管DS1的第十一引脚；第七电阻R7接在第二芯片U2的第三十九引脚和第四三极管Q4的基极之间，第四三极管Q4的发射极接第一数码管DS1的第六引脚，第四三极管Q4的集电极接电源+5V，第八电阻R8接在第二芯片U2的第三十八引脚和第三三极管Q3的基极之间，第三三极管Q3的发射极接第一数码管DS1的第八引脚，第三三极管Q3的集电极接电源+5V，第九电阻R9接在第二芯片U2的第三十七引脚和第二三极管Q2的基极之间，第二三极管Q2的发射极接第一数码管DS1的第九引脚，第二三极管Q2的集电极接电源+5V，第十电阻R10接在第二芯片U2的第三十六引脚和第一三极管Q1的基极之间，第一三极管Q1的发射极接第一数码管DS1的第十二引脚，第一三极管Q1的集电极接电源+5V；所述第一电磁阀控制电路包括第十二电阻R12、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17，第一二极管D1、第二二极管D2，第五开关管Q5，第四芯片U4，第三接口P3；第四芯片U4为光电耦合器，第三接口P3为第一电磁阀的接口；其中第十二电阻R12接在第二芯片U2的第十引脚和第四芯片U4的第一引脚之间，第四芯片U4的第二引脚接地，第四芯片U4的第三引脚接电源+5V，第十六电阻R16接在第四芯片U4的第四引脚和第二二极管D2的正极之间，第二二极管D2的负极接地，第十七电阻R17接在第四芯片U4的第四引脚和第五开关管Q5的栅极之间，第一二极管D1与第十五电阻R15串联接在第五开关管Q5的漏极与第三接口P3的第二引脚之间，第五开关管Q5的源极接地，第十四电阻R14接在第一二极管D1的正极和电源+24V之间，第三接口P3第一引脚接电源+24V；所述摆头电机控制电路包括第五十一电阻R51、第五十七电阻R57,第十五三极管Q15，第二继电器K2，第一摆头电机M1；其中第十五三极管Q15的基极接在第二芯片U2的第八引脚，第五十七电阻R57接在第十五三极管Q15的基极和第十五三极管Q15的发射极之间，第十五三极管Q15的发射极接地，第五十一电阻R51接在第十五三极管Q15的集电极和第二继电器K2的第三引脚之间，第二继电器K2的第四引脚接电源+12V，第二继电器K2的第二引脚接第一摆头电机M1的一端，第一摆头电机M1的另一端接地；所述电热丝控制电路包括第十芯片U10，第十一芯片U11，第十四三极管Q14，第四十一电阻R41、第四十二电阻R42、第四十三电阻R43、第四十四电阻R44、第四十五电阻R45、第四十七电阻R47、第四十八电阻R48、第五十电阻R50、第五十二电阻R52、第五十五电阻R55，第二电热丝DS2，第一继电器K1；第十芯片U10为移位寄存器芯片，第十一芯片U11为达林顿阵列芯片；其中第十芯片U10的第十三引脚与第二芯片U2的第十四引脚相连，第十芯片U10的第十二引脚与第二芯片U2的第十五引脚相连，第十芯片U10的第十引脚接电源+5V，第十芯片U10的第十一引脚与第二芯片U2的第十六引脚相连，第十芯片U10的第十四引脚与第二芯片U2的第十七引脚相连，第二芯片U10的第十五引脚、第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚依次分别于第十一芯片U11的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚相连，第四十二电阻R42接在第十一芯片U11的第十八引脚和第十四三极管Q14的基极之间，第四十四电阻R44接在第十四三极管Q14的基极与发射极之间，第十四三极管Q14的发射极接地，第四十一电阻R41接在第十四三极管Q14的集电极和第一继电器K1的第三引脚之间，第一继电器K1的第四引脚接电源+12V，第一继电器K1的第二引脚接第二电热丝DS2的一端，第二电热丝DS2的另一端接地，第四十三电阻R43、第四十五电阻R45、第四十七电阻R47、第四十八电阻R48、第五十电阻R50、第五十二电阻R52、第五十五电阻R55的连接方式与第四十二电阻R42的连接方式一致，通过电阻、三极管、继电器，连接至电热丝；所述定时控制电路包括第八按键S8，第十八电阻R18，第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十七电阻R27、第二十九电阻R29、第三十二电阻R32、第四十四电阻R34、第三十五电阻R35，第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第九三极管Q9、第十三极管Q10、第十一三极管Q11，第三二极管D3、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第九二极管D9、第十二极管D10，第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21，第五芯片U5，第六芯片U6，第八芯片U8；其中第八按键S8与第十八电容C18并联一端接地，另一端接第五芯片U5的第二引脚之间，第十九电阻R19一端接+5V电源，另一端接第五芯片U5的第二引脚之间，第十九电容C19接在第五芯片U5的第五引脚和地之间，第五芯片U5的第一引脚接地，第五芯片U5的第四引脚和第八引脚接电源+5V，第十三电容C13接在电源+5V和地之间，第十八电阻R18与第二十电阻R20串联接在电源+5V和第五芯片U5的第六引脚之间，第五芯片U5的第六引脚和第七引脚连接，第十六电容C16一端接第五芯片U5的第七引脚，另一端连接第七三极管Q7的基极，第七三极管Q7的发射集接地，第七三极管Q7的集电极接第五芯片的第七引脚，第六二极管D6正极接地，负极接第七三极管Q7的基极；第三二极管D3的负极接第五芯片U5的第三引脚，正极接第八芯片U8的第四引脚，第三十四电阻R34接在第九三极管Q9的基极和第六芯片U6的第三引脚之间，第九三极管Q9的发射极接地，第二十四电阻R24接在第九三极管Q9的集电极和电源+5V之间，第三十二电阻R32接在第九三极管Q9的集电集与第十三极管Q10的基极之间，第十三极管Q10的发射极接地，第二十五电阻R25接在第十三极管Q10的集电极与电源+5V之间，第二十电容C20接在第八芯片U8的第一引脚和第二引脚之间，第八芯片U8的第一引脚、第五引脚接地，第八芯片U8的第八引脚电源+5V，第十五芯片C15接在第八芯片U8的第八引脚和地之间，第二十一电阻R21接在电源+5V和第八芯片U8的第四引脚之间，第二十七电阻R27接在电源+5V和第八芯片U8的第六引脚之间，第八芯片U8的第六引脚连接第七引脚，第二十一电容C21接在第十一三极管Q11的基极与第八芯片U8的第七引脚之间，第九二极管D9的负极接第十一三极管Q11的基极，正极接地，第十一三极管Q11的集电极接第八芯片U8的第七引脚，第十一三极管Q11的发射极接地，第五二极管D5的负极与第三十五电阻R35串联连接在第八芯片U8的第三引脚和地之间，第二十九电阻R29接在第六三极管Q6的基极和第八芯片U8的第三引脚之间，第六三极管Q6的发射极接地，第二十二电阻R22接在第六三极管Q6的集电极和电源+5V之间，第六三极管Q6的集电极与第六芯片U6的第二引脚相连，第十二极管D10的正极接第六芯片U6的第七引脚，负极接第六芯片U6的第二引脚，第六芯片U6的第四引脚和第八引脚接电源+5V，第六芯片U6的第一引脚和第五引脚接地，第七二极管D7的正极接地，负极接第八三极管Q8的基极，第八三极管Q8的集电极接第六芯片U6的第七引脚，第六芯片U6的第六引脚连接第七引脚，第八三极管Q8的发射极接地，第十七电容C17接在第六U6的第七引脚和第八三极管Q8的基极之间，第二十三电阻R23接在第六芯片U6的第六引脚和电源+5V之间。