CN101093090A - 热水式暖气机 - Google Patents
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Abstract
热水式暖气机，是在一个壁挂式或落地柜式的机箱内固定一个或多个湍流翅片式热交换器，并在U形换热管(2)内插有用金属薄片做成的麻花扭片(4)。U形换热管(2)的一个端头与进水接管(1)连接，另一个端头与一根蒸发加热管(22)连接；在蒸发加热管(22)上T接一根连通小管，该小管与液位浮子开关阀(17)连接。在储水槽(20)的上方用风机座(21)固定一个风机叶轮(19)，并且用隔热连轴器(17)与直流电机(15)进行连接。机箱用隔热层(5)将其分隔成高温区和低温区，并在低温区内固定有电源变压器(11)，直流电源板(8)，蓄电池(7)，控制线路板(14)以及温度传感器(12)。
Description
技术领域：
本发明属于暖气设备，具体地说涉及一种热水式暖气机。
背景技术：
目前，用于家庭和其它场所的暖气设备，主要是热水暖气片，它是采用将热水流经暖气片内，然后通过暖气片向室内放热，以达到对室内空气进行加热的目的。由于暖气片是靠室内的空气对流和暖气片上少量热辐射来实现对空气进行加热的，所以它在使用过程中的最大缺点就是：如果要将室内冷空气加热到适合人的环境温度，所需的时间很长。所以，采用暖气片加热室内空气，一般情况下一旦通热水就不能停止。这就造成暖气片一天二十四小时都必须通热水，而不管室内有没有人。这就造成热量的大量浪费，也即造成其能源的浪费。另外，暖气片还不能对空气进行自动调温和加湿。目前有的暖气片采用温控阀来进行调温，但其可靠性和稳定性较差。另外，目前还没有任何暖气片可以自动地对空气进行加湿。
本发明就是为了解决上述问题，而提出的一种热水式暖气机，它不仅能快速地将室内的冷空气加热，而且具有自动调温和对室内空气进行加湿的功能。从而达到节能和自动调节室内空气温度和湿度的目的。
发明内容：
本发明是这样实现的：它是在一个机箱内固定一个或多个湍流翅片式热交换器，该翅片式热交换器是由铝制或铜制翅片穿在铜制U形换热管上，并采用胀管工艺使翅片紧抱在U形换热管上，U形换热管的另一端用U形管封头采用钎焊的方法将其连通，并在U形换热管内插入用金属薄片做成的麻花扭片而组成。翅片在冲压时将无孔区冲成半圆或三角形肋槽，翅片式热交换器的U形换热管的一个端头与一个进水接管连接，另一个端头与一根蒸发加热管连接，蒸发加热管固定在机箱中储水槽的内壁或外壁上，蒸发加热管的另一端连接一个出水接管。在蒸发加热管上T接一根连通小管，该小管与一个液位浮子开关阀连接，液位浮子开关阀靠储水槽内的浮球来控制其开与关。在储水槽的上方用风机座固定一个鼠笼式风机叶轮，风机叶轮的转轴采用隔热连轴器与固定在机箱内被隔热层隔开的低温区的直流电机进行连接。机箱的低温区内还固定有一个电源变压器，和直流电源板，和蓄电池，和控制线路板以及温度传感器，电源变压器的高压端用电源线与一个电源插头相连，其低压端与直流电源板连接；直流电源板的电源输出端采用连接导线与蓄电池的正负极连接，同时该直流电源板的电源输出端又用连接导线与控制线路板的电源输入端连接，控制线路板的控制输出端采用连接导线与直流电机连接，其温度端口用连接导线与固定在机箱内的温度传感器连接。机箱可以做成壁挂式或落地柜式。
使用时，将本发明固定在室内的墙壁上或室内某个地方；将进水接管与原暖气的热水进口管连接，将出水接管与原暖气的回水管连接，并向其内接通热水；将电源插头插入有电的电源插座内。然后用遥控器打开电源，并设置好所需的室内温度。这时本发明的直流电机就会转动，从而带动风机叶轮转动而向室内排气。而这些空气，是室内空气经翅片式热交换器的翅片间隙，并被翅片式热交换器加热后的空气，所以是热空气。这些热空气被排放到室内后与室内的冷空气混合(热空气往往被向下吹)并将其加热，然后这些被加热的空气又进入翅片式热交换器再加热后又被风机叶轮抽回而排入室内……，如此循环。这样室内空气温度会被逐渐提高，当室内空气温度被提高到设定温度时，控制线路板会让直流电机停止转动。然而此时翅片式热交换器的U形换热管中仍然有热水流动，但由于翅片式热交换器的翅片之间的空气不再强制流动，而是自然对流，所以翅片式热交换器的换热效率和换热量大大降低，其单位时间内所交换热量不能满足室内空气对建筑物和室外空气的热损失，故室内空气温度不会再继续上升，而会下降。当室内空气温度降低到一定的值时，温度传感器就会将此信息传送给控制线路板，控制线路板就会重新让直流电机转动，从而风机叶轮又重新使室内空气通过翅片式热交换器进行强制换热，又使室内空气温度逐渐升高……，如此循环。使室内空气维持在一个设定的温度范围。
由于本发明采用翅片式热交换器和风机对室内空气进行强制换热，所以其换热效率和单位时间的换热量都远远大于暖气片。所以，它具有快速加热室内空气的功能。我们就可以利用这个特点在室内无人时，将本发明的风机电源通过遥控的方法将其关闭，室内空气就会因直流电机不转动而无法实现强制换热，室内空气和热水的热交换就只是靠室内空气与翅片式热交换器的对流换热，其热交换量在单位时间内是比较小的，这样室内空气的耗能就非常小。但当人回到室内后，可打开风机电源(也可以采用电话遥控的方式，在人回到室内之前的一定时间内提前打开风机电源)，使风机转动而实现室内空气强制换热，其换热量在单位时间内就很大，从而可以使室内的空气温度很快升至人体所需的温度。我们就不必象用暖气片那样，对室内进行二十四小时不间断地供热，从而达到节约能源的目的。
在风机叶轮的下方固定一个储水槽，并在储水槽的内壁或外壁上固定一根蒸发加热管，和在蒸发加热管上T接一根连通小管，以及在小管上连接一个液位浮子开关阀，其目的是：当储水槽内无水或水位较低时，液位浮子开关阀因储水槽内的浮球的位置较低而处于打开状态，流经蒸发加热管内的热水就有一部分会从液位浮子开关阀处流出而进入储水槽内，随着储水槽内的水位上升，浮球的位置也随之上升，当浮球的位置升高到一定位置时，液位浮子开关阀就会被关闭，蒸发加热管内的热水就停止向储水槽排出。储水槽内的热水会因自身是热水而蒸发；另一方面储水槽中的水又会在蒸发加热管的不断加热下而不断蒸发。这些被蒸发的水蒸汽被风机或自然地排向室内，从而达到对室内空气进行加湿的目的。随着储水槽内的水被蒸发而减少，储水槽内的水位又会随之降低，当降低到一定的位置时，液位浮子开关阀又重新打开，流经蒸发加热管中的热水又有一部分进入储水槽内，从而使储水槽中被蒸发的水得到补充……，如此循环。从而实现对室内空气进行自动加湿的目的。
在本发明的U形换热管内插入用金属薄片(最好是不锈钢薄片)做成的麻花扭片，目的是让流经其内的热水不停地形成湍流，以增强其管内的换热效果，提高其换热效率。将穿在U形换热管上的翅片在无孔区做成半圆形或三角形肋槽的目的，一方面是使空气在流经这些翅片时产生湍流而提高翅片式换热器空气侧的换热效果和换热效率；另一方面也提高了翅片在穿片时的硬度，以提高翅片在穿入U形换热管时的方便性。
本发明在机箱内固定一个蓄电池(也可以外置蓄电池)并用直流电机带动风机叶轮转动来达到强制换热的目的，是防止因停电而引起的本发明无法正常使用。当停电时，蓄电池内的电可以维持本发明工作一段时间。如果市电正常，则市电会经过电源变压器降压后进入直流电源板，电源在此变成直流后一部分用于供给控制线路板去直接驱动直流电机转动和控制线路板上的耗能器件使用，另有一部分用于对蓄电池充电(蓄电池欠压时)。
在本发明中直流电机与风机叶轮转轴之间用隔热连轴器进行连接的目的，是让风机叶轮上的热量尽量少地传递到直流电机上，以免直流电机容易发热而损坏。该隔热连轴器是采用陶瓷或塑料等绝热性能较好的材料做成的，两端可与直流电机转轴和风机叶轮转轴进行紧固配合的连接件。
由于采用上述方案， 本发明在室内无人时，就可以不必打开电源，而只让室内空气在翅片式热交换器上进行热量比较小的自然对流的热交换，从而达到节约能源的目的。另外，还可以对室内空气进行自动调温和加湿。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的剖面图。
图中：1、进水接管；2、U形换热管；3、翅片；4、麻花扭片；5、隔热层；6、机箱外壳；7、蓄电池；8、直流电源板；9、电源插头；10、电源线；11、电源变压器；12、温度传感器；13、连接导线；14、控制线路板；15、直流电机；16、隔热连轴器；17、液位浮子开关阀；18、浮球；19、风机叶轮；20、储水槽；21、风机座；22、蒸发加热管；23、出水管。
具体实施方式：
本发明是这样实现的：它是在一个机箱内固定一个或多个湍流翅片式热交换器，该翅片式热交换器是由铝制或铜制翅片(3)穿在铜制U形换热管(2)上，并采用胀管工艺使翅片(3)紧抱在U形换热管(2)上，U形换热管(2)的另一端用U形管封头采用钎焊的方法将其连通，并在U形换热管(2)内插入用金属薄片做成的麻花扭片(4)而组成。翅片(3)在冲压时将无孔区冲成半圆或三角形肋槽，翅片式热交换器的U形换热管(2)的一个端头与一个进水接管(1)连接，另一个端头与一根蒸发加热管(22)连接，蒸发加热管(22)固定在机箱中储水槽(20)的内壁或外壁上，蒸发加热管(22)的另一端连接一个出水接管(23)。在蒸发加热管(22)上T接一根连通小管，该小管与一个液位浮子开关阀(17)连接，液位浮子开关阀(17)靠储水槽(20)内的浮球(18)来控制其开与关。在储水槽(20)的上方用风机座(21)固定一个鼠笼式风机叶轮(19)，风机叶轮(19)的转轴采用隔热连轴器(16)与固定在机箱内被隔热层(5)隔开的低温区的直流电机(15)进行连接。机箱的低温区内还固定有一个电源变压器(11)，和直流电源板(8)，和蓄电池(7)，和控制线路板(14)以及温度传感器(12)。电源变压器(11)的高压端用电源线(10)与一个电源插头(9)相连，其低压端与直流电源板(8)连接；直流电源板(8)的电源输出端采用连接导线(13)与蓄电池(7)的正负极连接，同时该直流电源板(8)的电源输出端又用连接导线(13)与控制线路板(14)的电源输入端连接，控制线路板(14)的控制输出端采用连接导线(13)与直流电机(15)连接，其温度端口用连接导线(13)与固定在机箱内的温度传感器(12)连接。机箱可以做成壁挂式或落地柜式。
使用时，将本发明固定在室内的墙壁上或室内某个地方；将进水接管(1)与原暖气的热水进口管连接，将出水接管(23)与原暖气的回水管连接，并向其内接通热水；将电源插头(9)插入有电的电源插座内。然后用遥控器打开电源，并设置好所需的室内温度。这时本发明的直流电机(15)就会转动，从而带动风机叶轮(19)转动而向室内排气，而这些空气，是室内空气经翅片式热交换器的翅片(3)间隙，并被翅片式热交换器加热后的空气，所以是热空气。这些热空气被排放到室内后与室内的冷空气混合(热空气往往被向下吹)并将其加热，然后这些被加热的空气又进入翅片式热交换器再加热后又被风机叶轮(19)抽回而排入室内……，如此循环。这样室内空气温度会被逐渐提高，当室内空气温度被提高到设定温度时，控制线路板(14)会让直流电机(15)停止转动。然而此时翅片式热交换器的U形换热管(2)中仍然有热水流动，但由于翅片式热交换器的翅片(3)之间的空气不再强制流动，而是自然对流，所以翅片式热交换器的换热效率和换热量大大降低，其单位时间内所交换热量不能满足室内空气对建筑物和室外空气的热损失，故室内空气温度不会再继续上升，而会下降。当室内空气温度降低到一定的值时，温度传感器(12)就会将此信息传送给控制线路板(14)，控制线路板(14)就会重新让直流电机(15)转动，从而风机叶轮(19)又重新使室内空气通过翅片式热交换器进行强制换热，又使室内空气温度逐渐升高……，如此循环。使室内空气维持在一个设定的温度范围。
由于本发明采用翅片式热交换器和风机对室内空气进行强制换热，所以其换热效率和单位时间的换热量都远远大于暖气片。所以，它具有快速加热室内空气的功能。我们就可以利用这个特点在室内无人时，将本发明的风机电源通过遥控的方法将其关闭，室内空气就会因直流电机(15)不转动而无法实现强制换热，室内空气和热水的热交换就只是靠室内空气与翅片式热交换器的对流换热，其热交换量在单位时间内是比较小的，这样室内空气的耗能就非常小。但当人回到室内后，可打开风机电源(也可以采用电话遥控的方式，在人回到室内之前的一定时间内提前打开风机电源)，使风机转动而实现室内空气强制换热，其换热量在单位时间内就很大，从而可以使室内的空气温度很快升至人体所需的温度。我们就不必象用暖气片那样，对室内进行二十四小时不间断地供热，从而达到节约能源的目的。
在风机叶轮(19)的下方固定一个储水槽(20)，并在储水槽(20)的内壁或外壁上固定一根蒸发加热管(22)，和在蒸发加热管(22)上T接一根连通小管，以及在小管上连接一个液位浮子开关阀(17)，其目的是：当储水槽(20)内无水或水位较低时，液位浮子开关阀(17)因储水槽(20)内的浮球(18)的位置较低而处于打开状态，流经蒸发加热管(22)内的热水就有一部分会从液位浮子开关阀(17)处流出而进入储水槽(20)内，随着储水槽(20)内的水位上升，浮球(18)的位置也随之上升，当浮球(18)的位置升高到一定位置时，液位浮子开关阀(17)就会被关闭，蒸发加热管(22)内的热水就停止向储水槽(20)排出。储水槽(20)内的热水会因自身是热水而蒸发；另一方面储水槽(20)中的水又会在蒸发加热管(22)的不断加热下而不断蒸发。这些被蒸发的水蒸汽被风机或自然地排向室内，从而达到对室内空气进行加湿的目的。随着储水槽(20)内的水被蒸发而减少，储水槽(20)内的水位又会随之降低，当降低到一定的位置时，液位浮子开关阀(17)又重新打开，流经蒸发加热管(22)中的热水又有一部分进入储水槽(20)内，从而使储水槽(20)中被蒸发的水得到补充……，如此循环。从而实现对室内空气进行自动加湿的目的。
在本发明的U形换热管(2)内插入用金属薄片(最好是不锈钢薄片)做成的麻花扭片(4)，目的是让流经其内的热水在其内不停地形成湍流，以增强其管内的换热效果，提高其换热效率。将穿在U形换热管(2)上的翅片(3)在无孔区做成半圆形或三角形肋槽的目的，一方面是使空气在流经这些翅片(3)时产生湍流而提高翅片式换热器空气侧的换热效果和换热效率；另一方面也提高了翅片(3)在穿片时的硬度，以提高翅片(3)在穿入U形换热管时的方便性。
本发明在机箱内固定一个蓄电池(7)(也可以外置蓄电池)并用直流电机(15)带动风机叶轮(19)转动来达到强制换热的目的，是防止因停电而引起的本发明无法正常使用。当停电时，蓄电池(7)内的电可以维持本实用新型工作一段时间。如果市电正常，则市电会经过电源变压器(11)降压后进入直流电源板(8)，电源在此变成直流后一部分用于供给控制线路板(14)去直接驱动直流电机(15)转动和控制线路板(14)上的耗能器件使用，另有一部分用于对蓄电池(7)充电(蓄电池欠压时)。
在本发明中直流电机(15)与风机叶轮转(19)轴之间用隔热连轴器(17)进行连接的目的，是让风机叶轮(19)上的热量尽量少地传递到直流电机(15)上，以免直流电机(15)容易发热而损坏。该隔热连轴器(17)是采用陶瓷或塑料等绝热性能较好的材料做成的，两端可与直流电机(15)转轴和风机叶轮(19)转轴进行紧固配合的连接件。
Claims (5)
1.热水式暖气机，其特征是：在一个壁挂式或落地柜式的机箱内，固定一个或多个湍流翅片式热交换器，该湍流翅片式热交换器U形换热管(2)的一个端头与一根固定在机箱内的储水槽(20)上的蒸发加热管(22)连接，储水槽(20)的上方用风机座(21)固定一个风机叶轮(19)，风机叶轮(19)的转轴用隔热连轴器(17)与固定在机箱内的直流电机(15)连接，机箱内还固定有蓄电池(7)；
2.根据权利要求1所述热水式暖气机，其特征是：在翅片式热交换器的U形换热管(2)内插入有用金属薄片做成的麻花扭片(4)，并将翅片(3)做成半圆或三角形肋槽；
3.根据权利要求1所述热水式暖气机，其特征是：在蒸发加热管(22)上T接一根连通小管，并在该连通小管上连接一个液位浮子开关阀(17)；
4.根据权利要求1所述热水式暖气机，其特征是：蒸发加热管(22)是固定在储水槽(20)的内壁或外壁上的；
5.根据权利要求1所述热水式暖气机，其特征是：机箱内用隔热层(5)隔开成多个区。
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| CN 200610090018 CN101093090A (zh) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | 热水式暖气机 |
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| CN 200610090018 CN101093090A (zh) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | 热水式暖气机 |
Publications (1)
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2006
- 2006-06-23 CN CN 200610090018 patent/CN101093090A/zh active Pending
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |