CN109780614A - 电采暖器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电采暖器，包括：电锅炉；所述电锅炉包括底部装有电加热丝的箱体，所述箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体；位于所述碳纤维电加热体下方的电锅炉内装有蓄热盒；所述蓄热盒内封装相变储热体；所述箱体内装有导热液体，且该导热液体至少局部接触蓄热盒；所述第一顶板上表面涂覆有远红外层。电锅炉下部用万向轮支撑，可以使设备自由移动。本发明采用相变储热体，其为相变蓄热，其蓄热效能高；辐射出等量的热能其对人体的作用效能相对来说更优质。

Description

电采暖器及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体涉及一种电采暖器及其控制方法。

背景技术

目前，在国家“煤改电”的政策号召下，各式各样的电采暖器或电采暖系统层出不穷，但概括起来也就分以下两类：①电加热蓄热器、散热采暖器两者通过流体管道组成一个电采暖系统；②单纯的电加热体配个漂亮的外壳组成一个电加热采暖器。

在现有技术中，正如专利文献1: CN01267591.1的专利，该发明专利提供一种蓄热式电采暖器；由热空气出口百叶窗，蓄热体，电加热元件，耐热保温材料，支架，调温风门，气流通道，外壳，角轮和控制器等部分构成。其特征在于蓄热体为金属材料或无机非金属固体材料，根据设定的环境温度的不同，通过调节流经蓄热体的空气量来调节供热量。其采用固体蓄热，蓄热效能低，采取对流采暖容易扬尘。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种电采暖器及其控制方法，解决了现有的电采暖器其蓄热效能低，采取对流采暖容易扬尘的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种电采暖器，包括：电锅炉；所述电锅炉包括底部装有电加热丝的箱体，所述箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体；位于所述碳纤维电加热体下方的电锅炉内装有蓄热盒；所述蓄热盒内封装相变储热体；所述箱体内装有导热液体，且该导热液体至少局部接触蓄热盒；所述第一顶板上表面涂覆有远红外层。电锅炉下部用万向轮支撑，可以使设备自由移动。本发明采用相变储热体，其为相变蓄热，其蓄热效能高；同时在箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体以及远红外层，避免了对流采暖容易产生扬尘，直接将电能转化为远红外光线，远红外辐射能透过人体皮肤深入身体内部进行加热，因为远红外的波长与人体组织（特别是其中的液态水、蛋白质）的固有波长相同相近而引发共振，从而加快了血液、呼吸、泌尿等各个生命循环系统的新陈代谢，有利于排出淤积在人体内的代谢废物，因此远红外辐射采暖对人体有生命理疗作用；同时辐射出等量的热能其对人体的作用效能相对来说更优质。

优选的，所述箱体包括第一顶板和第一底板；所述第一顶板和第一底板之间设有贯穿连接第一顶板和第一底板的多个第一换热管。本发明采用第一换热管贯穿连接第一顶板和第一底板，其结构强度更大。

优选的，所述顶板上端还装有上侧板，所述第一碳纤维电加热体固定在上侧板上。本发明在顶板上端装设第一碳纤维电加热体，其红外线发热且辐射效果良好。

优选的，所述盒体具有第二顶板和第二底板；所述第二顶板和第二底板之间用第二换热管贯穿焊接。本发明采用第二换热管贯穿连接第二顶板和第二底板，其结构强度更大。

优选的，所述第一换热管向上穿入第二换热管中。本发明采用第一换热管向上穿入第二换热管中，通过第一换热管的热空气向上流入第二换热管中，实现箱体底部的导热液体与蓄热盒之间的热交换，并通过第一换热管和第二换热管套接在一起，使得第一换热管的热量更多传递到第二换热管中，降低了箱体的高度；本发明将对流采暖和远红外采暖巧妙地有机地结合至一起，其结构巧妙，利用对流采暖补充供热，结合了对流采暖的供热量的大的优点，又将多余的热量转化为远红外光线，具有理疗效果；提高了对电能转换效率。同时，这样使得锅炉和蓄热盒可设置为扁平的箱体结构，可以防止设备摔倒。

优选的，所述电锅炉外部还设有保温外壳，所述保温外壳外罩在电锅炉外部；保温外壳中的保温层采用聚氨酯。本发明在电锅炉外安装保温外壳，改善电锅炉的保温效果。

优选的，所述保温外壳顶部端壁上设有受热槽，所述受热槽内安装有踏板，所述踏板内具有通孔；所述踏板两侧的分别铰接一对开门，所述开门用于封闭或开放受热槽。本发明设置踏板,避免了人体直接接触到第一碳纤维电加热体而发生烫伤。

优选的，所述导热液体为纯净水，箱体内的纯净水没过蓄热盒。本发明封装了相变储热体的蓄热盒不容易泄露，又因为蓄热盒是浸泡在电锅炉的水中，就算万一蓄热盒中的相变储热体有泄漏，也是泄漏在电锅炉的水中，增加了一层安全防护；所述第一顶板上表面涂覆有远红外层。

优选的，所述电采暖器还包括控制单元，所述控制单元电性连接电锅炉的电加热丝和第一碳纤维电加热体，所述控制单元用于控制电加热丝和第一碳纤维电加热体的开启或关闭。

本发明还公开了一种电采暖器的控制方法，包括如下步骤：

处于用电低谷期间的T1-T2期间，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光，同时控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热对蓄热盒蓄热；

处于用电低谷期间的T2-T3期间，控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热继续对蓄热盒蓄热；

处于用电高峰期间T3-T4期间，如果蓄热盒已蓄热；控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作加热，由蓄热电锅炉上表面的远红外层热辐射远红外光；如果蓄热盒未蓄热，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光；控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作。这里的T1、T2 、T3、T4根据实际各地用电周期来设置。本发明提供的电采暖器的控制方法使得本发明有机结合了蓄热盒、远红外加热体和电锅炉，提供了一种集电加热、相变蓄热、远红外采暖三位一体的电采暖器，可提供多种运行功能模式，从而优化电采暖器的使用功能，节约电采暖器的设备成本和运行成本。本发明相对其他电采暖器有着明显的功能优势、成本优势、安全优势。

（三）有益效果

本发明提供的一种电采暖器，其具有以下优点：

1、本发明采用相变储热体，其为相变蓄热，其蓄热效能高；同时在箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体以及远红外层，避免了对流采暖容易产生扬尘，直接将电能转化为远红外光线，远红外辐射能透过人体皮肤深入身体内部进行加热，因为远红外的波长与人体组织（特别是其中的液态水、蛋白质）的固有波长相同相近而引发共振，从而加快了血液、呼吸、泌尿等各个生命循环系统的新陈代谢，有利于排出淤积在人体内的代谢废物，因此远红外辐射采暖对人体有生命理疗作用；同时辐射出等量的热能其对人体的作用效能相对来说更优质。

附图说明

图1是本发明的实施例1电采暖器爆炸图；

图2是本发明的实施例1电采暖器的电锅炉结构图；

图3是本发明的实施例1电采暖器的蓄热盒结构图；

图4是本发明的实施例1电采暖器的保温外壳结构图；

图5是本发明的实施例1电采暖器的控制单元流程图；

图6是本发明的实施例2电采暖器的导热组件结构图。

1、电锅炉；2、电加热丝；3、箱体；4、第一碳纤维电加热体；5、蓄热盒；7、万向轮；8、控制单元；9、第一顶板；10、第一底板；11、第一换热管；12、上侧板；13、第二顶板；14、第二底板；15、第二换热管；16、保温外壳；17、受热槽；18、踏板；19、条状通孔；20、开门；21、导热组件；22、第一金属导热筒；23、第二金属导热筒；24、铜片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明提供的一种电采暖器，包括：电锅炉1；所述电锅炉包括底部装有电加热丝2的箱体3，所述箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体4；位于所述碳纤维电加热体下方的电锅炉内装有蓄热盒5；所述蓄热盒内封装相变储热体；所述箱体内装有纯净水，且该箱体内的纯净水没过蓄热盒。电锅炉下部用万向轮7支撑，可以使设备自由移动；所述第一顶板上表面涂覆有远红外层。

所述电采暖器还包括控制单元8，本发明的电采暖器还装有温度传感器和显示器，所述温度传感器传输数据给控制单元；控制单元电性连接显示器，并传输数据给显示器。所述控制单元电性连接电锅炉的电加热丝和第一碳纤维电加热体，所述控制单元用于控制电加热丝和第一碳纤维电加热体的开启或关闭。本实施例的控制单元采用PLC(可编程逻辑控制器)。本发明的可以通过设置预定温度，当室内温度低于预定温度时，控制单元控制电加热丝和第一碳纤维电加热体的开启，当室内温度高于预定温度时，控制电加热丝和第一碳纤维电加热体的关闭。

所述控制单元会计算出蓄热百分比，传输给显示器上显示出来；其中蓄热百分比的计算方法为：

a、当盐温T>盐相变温度Tpc时：

Pr=1-Cp(T-T_l)/[Cp(T_h-T_l)+h]=[Cp(T_h-T)+h]/[Cp(T_h-T_l)+h]。

b、当盐温T=盐相变温度Tpc时：

Pr=1-[Cp(Tpc-T_l)+h(t)]/[Cp(T_h-T_l)+h]=[Cp(T_h-Tpc)+h-h(t)]/[Cp(Th-T_l)+h]。

c、当盐温T<盐相变温度Tpc时：

Pr=1-[Cp(T-T_l)+h]/[Cp(T_h-T_l)+h]=[Cp(T_h -T)]/[Cp(T_h-T_l)+h]。

这里T_l为最低温度，T_h为最高温度。

所述箱体包括第一顶板9和第一底板10；所述第一顶板和第一底板之间设有贯穿连接第一顶板和第一底板的多个第一换热管11。所述顶板上端还装有上侧板12，所述第一碳纤维电加热体固定在上侧板上。所述盒体具有第二顶板13和第二底板14；所述第二顶板和第二底板之间用第二换热管15贯穿焊接。所述第一换热管向上穿入第二换热管中。

所述电锅炉外部还设有保温外壳16，所述保温外壳外罩在电锅炉外部；保温外壳中的保温层采用聚氨酯。所述保温外壳顶部端壁上设有受热槽17，所述受热槽内安装有踏板18，所述踏板内具有条状通孔19；所述踏板两侧的分别铰接一对开门20，所述开门用于封闭或开放受热槽。当门关上时，远红外管必须由门缝开关控制断电。当盐温达到最高温度Th时，电加热管必须断电。开门上装有自动开关装置,这个自动开关装置可采用市面上的自动开关装置,该自动开关装置和控制单元相连。

实施例2

如图6所示，实施例2与实施例1之间的区别在于，所述第一换热管伸入第二换热管的部分还设有导热组件21，所述导热组件包括第一金属导热筒22、第二金属导热筒23和连接第一金属导热筒与第二金属导热筒的铜片24，所述第一金属导热筒底端的开口直径大于顶端开口直径，所述第一金属导热筒底端穿过第一换热管的侧壁伸入第二换热管内腔中，所述第一金属导热筒顶端向上伸入第一换热管内腔中；所述第二金属导热筒中部外径小于两端开口的直径；所述第二金属导热筒下部穿过第一换热管的侧壁伸入第二换热管内腔中；所述第二金属导热筒顶部穿过第一换热管顶部管口向上伸出蓄热盒，并位于第一碳纤维电加热体下方。本发明的所述第一金属导热筒顶端向上伸入第一换热管内腔的部分，根据伯努利效应便于向上流动的热空气快速向上流入，加强了热对流效果，同时第一金属导热筒和第二金属导热筒均连通第一换热管和第二换热管，增加了第一换热管和第二换热管的换热面积，提高了换热效率，所述第二金属导热筒穿过第一换热管顶部管口向上伸出蓄热盒的顶部，可接受第一碳纤维电加热体发出的远红外光或热空气，收集其热量，传递给蓄热盒，避免了第一碳纤维电加热体向下辐射的热量浪费，提高了蓄热效果和电能利用率。

实施例3

本发明还公开了一种电采暖器的控制方法，包括如下步骤：

处于用电低谷期间的T1-T2期间，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光，同时控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热对蓄热盒蓄热；

处于用电低谷期间的T2-T3期间，控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热继续对蓄热盒蓄热；

处于用电高峰期间T3-T4期间，如果蓄热盒已蓄热；控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作加热，由蓄热电锅炉上表面的远红外层热辐射远红外光；如果蓄热盒未蓄热，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光；控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作。

这里的T1、T2、T3、T4的时间根据需要进行设置。其中，自动控制程序如下：①晚上10点-次日8点：运行A模式。②上午8点-晚上10点：运行D模式。

本实施例实施时，存下以下五种工作模式，1)当入夜谷电刚开始时，用户要求电蓄热和和远红外采暖同时进行。这时电锅炉底部安装的电加热体通电给电锅炉内的水加热，水再把热传给蓄热盒里的相变蓄热介质储存起来；同时，电锅炉上方安装的远红外电发热体通电发生出远红外光，可以即时给人体进行理疗采暖。

2)当晚上办公室下班后或居室夜深人睡后，用户不再需要进行远红外采暖，只需进行电蓄热。这时电锅炉底部安装的电加热体继续通电蓄热，而电锅炉上方安装的远红外电发热体断电停止理疗采暖,节约运行成本。

3)当白天办公室上班后或居室起床后，进入峰电期间，这时用户需要进行远红外采暖，但再进行电蓄热已无节约成本的意义。这时电锅炉底部安装的电加热体也断电停止蓄热，转由蓄热电锅炉上表面热辐射远红外光来理疗采暖，传热过程为蓄热盒里的热能传给电锅炉里的水，水再把热能传到电锅炉上表面，电锅炉上表面再把热能辐射到人体。

4)当白天办公室上班后或居室起床后，进入峰电期间，如果前天晚上谷电期间没蓄热，这时用户可直接通过电锅炉上方安装的远红外电发热体通电发生出远红外光进行理疗采暖，而电锅炉底部安装的电加热体则断电停止蓄热，因为用峰电蓄热已没有节约成本的意义。

5)当用户出远门长期不在家或办公室节假日，使白天也不需要采暖时，电锅炉底部安装的电加热体和电锅炉上方安装的远红外电发热体都断电，并且把保温外壳的顶部关闭，阻断热辐射进行保温；当然，任何临时不需要采暖的时候都可以关闭双开门，阻断热辐射进行保温。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种电采暖器，其特征在于，包括：电锅炉；所述电锅炉包括底部装有电加热丝的箱体，所述箱体顶部固定有透过远红外线又能发出远红外线的第一碳纤维电加热体；位于所述碳纤维电加热体下方的电锅炉内装有蓄热盒；所述蓄热盒内封装相变储热体；所述箱体内装有导热液体，且该导热液体至少局部接触蓄热盒；所述第一顶板上表面涂覆有远红外层。

2.如权利要求1所述的电采暖器，其特征在于，所述箱体包括第一顶板和第一底板；所述第一顶板和第一底板之间设有贯穿连接第一顶板和第一底板的多个第一换热管。

3.如权利要求2所述的电采暖器，其特征在于，所述顶板上端还装有上侧板，所述第一碳纤维电加热体固定在上侧板上。

4.如权利要求2所述的电采暖器，其特征在于，所述盒体具有第二顶板和第二底板；所述第二顶板和第二底板之间用第二换热管贯穿焊接。

5.如权利要求4所述的电采暖器，其特征在于，所述第一换热管向上穿入第二换热管中。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的电采暖器，其特征在于，所述电锅炉外部还设有保温外壳，所述保温外壳外罩在电锅炉外部。

7.如权利要求1或2或3或4或5所述的电采暖器，其特征在于，所述保温外壳顶部端壁上设有受热槽，所述受热槽内安装有踏板，所述踏板内具有通孔；所述踏板两侧的分别铰接一对开门，所述开门用于封闭或开放受热槽。

8.如权利要求1或2或3或4或5所述的电采暖器，其特征在于，所述导热液体为纯净水，箱体内的纯净水没过蓄热盒。

9.如权利要求5所述的电采暖器，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元电性连接电锅炉的电加热丝和第一碳纤维电加热体，所述控制单元用于控制电加热丝和第一碳纤维电加热体的开启或关闭。

10.一种电采暖器的控制方法，其特征在于，所述电磁采暖器为权利要求9所述的电采暖器；包括如下步骤：

处于用电低谷期间的T1-T2期间，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光，同时控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热对蓄热盒蓄热；

处于用电低谷期间的T2-T3期间，控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝工作加热继续对蓄热盒蓄热；

处于用电高峰期间T3-T4期间，如果蓄热盒已蓄热；控制单元控制碳纤维电加热体停止工作，控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作加热，由蓄热电锅炉上表面的远红外层热辐射远红外光；如果蓄热盒未蓄热，控制单元控制碳纤维电加热体开始工作并发出远红外光；控制单元控制电锅炉的电加热丝停止工作。