CN110584385A - 一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫 - Google Patents
一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫 Download PDFInfo
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Abstract
一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，包括保温层、储能层和装饰面层和外侧拉链层；蓄冷床垫由上到下依次为装饰面层、储能层和保温层；储能层内部铺设有毛细管和填充有颗粒状定形复合型相变材料，毛细管均匀地铺设在储能层的内部；储能层的位置设有五个贯通整个储能层的通风孔洞，并在通风孔洞的两端设有拉链层；通过毛细管的毛细管出水管和毛细管进水管分别与家用自来水系统的自来水管a和自来水管b相连接，并且在自来水管a和自来水管b之间设有旁通管；毛细管进水管内部设有过滤网。
Description
技术领域
本发明涉及床垫技术领域，具体涉及一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫。
背景技术
随着我国经济的快速发展，能源形势与环境问题日益严峻，同时，人们对生活水平的要求也不断的提高，在任何时候都要求感觉到舒适，尤其在炎热的夏季夜间睡觉的时候，人们想要一张凉快舒适的床垫；在夏季，人们只能通过电风扇或空调进行降温缓解暑热，这无疑给人们增加了高额电费，也对我国的能源使用增加了不少的负担。
随着人们对健康生活品质的要求不断提高和能源危机的日益严重，我国对节能技术的发展越来越重视；为了同时解决人们对生活品质要求的不断提高和能源危机日益严重的问题，相变材料蓄能技术在解决此方面问题具有很大优势；首先，各类相变材料在相变过程中会吸收或释放相变潜热，其热量相对显热热量要大得多。其次，在相变过程进行的同时材料自身的温度几乎维持不变或变化较小，形成一个相对稳定的温度平台，这对维持温度恒定有着重要的意义。最后，相变材料种类众多，不同的材料具有不同的物理性质，可以针对其使用功能和要求进行选择。
在我国很多地区，尤其在黄河以北地区，其自来水源多为地下水，即使在夏季，自来水温度也相对较低，温度变化小，一般在15~22℃左右。对于自来水的使用，人们一般都是随机性和间断性地直接使用，然后直接从下水道流走，这样一方面造成了自来水冷量的浪费，另一方面造成加热自来水时的热量浪费。经调查，夏季一用户的月用水量约30立方米，如果采用适当的方式将其冷量全部利用，完全可以满足一小型家庭的温舒适的要求。
随着科技的不断发展，现有技术中也存在着其它种类的蓄冷床垫用品，但却存在以下问题：1、蓄热量不大，无法充分达到整夜都保持凉爽；2、吸收的热量无法快速的散发掉；3、一般都是采用自然冷却的方式散发热量，在炎热的夏季，当室内温度过高时，床垫不但不散发掉热量，反而吸收室内热量，这使得无法达到想要的凉爽舒适的效果。
发明内容
本发明的目的在于解决克服上述背景技术存在的不足，提供了一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫。该床垫以自来水的冷量作为冷源，通过相变蓄能材料把自来水的冷量储存起来，从而满足人们对凉爽床垫的需求，并且不需要供电。以自来水的冷量作为冷源，通过床垫内部的毛细管来进行换热，从而实现换热充分，冷量分布均匀的效果。
本发明通过如下技术方案予以实现：
一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，包括保温层、储能层和装饰面层和外侧拉链层；蓄冷床垫由上到下依次为装饰面层、储能层和保温层；储能层内部铺设有毛细管和填充有颗粒状定形复合型相变材料，毛细管均匀地铺设在储能层的内部；同时，储能层的位置设有五个贯通整个储能层的通风孔洞，并在通风孔洞的两端设有拉链层；通过毛细管的毛细管出水管和毛细管进水管分别与家用自来水系统的自来水管a和自来水管b相连接，并且在自来水管a和自来水管b之间设有旁通管；毛细管进水管内部设有过滤网，毛细管进水管、自来水管b和旁通管通过三通换向阀b连接在一起；三通换向阀b上部连接毛细管进水管，左侧连接自来水管b，右侧连接旁通管，毛细管出水管、自来水管a和旁通管通过三通换向阀a连接在一起；三通换向阀a上部连接毛细管出水管，左侧连接旁通管，右侧连接自来水管a。
其中，所述保温层内设有保温材料，所述保温材料为海绵。
其中，所述装饰面层内部的材料为羽绒，表面材料为布或化纤；
有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、以自来水的冷量作为冷源，床垫吸收的热量可以通过流经毛细管的自来水带走；该蓄冷床垫的储能层填充的为一种颗粒状定形复合型相变材料，该颗粒状定形复合型相变材料既可以防止出现相变材料泄露的问题，也可以起到支撑其蓄冷床垫的作用；
该蓄冷床垫两侧设计有贯通储能层的通风孔洞，可以起到加快床垫夜间散热的作用；
利用毛细管作为换热元件，使得换热速度增快，换热面积增大，因此换热效率会更高。
附图说明
图1是本发明一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫的平面结构示意图；
图2 是本发明一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫的侧面内部结构示意图；
图3 是本发明一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫的侧面外表面结构示意图；
图4 是本发明一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫的进水管处结构示意图；
1、蓄冷床垫；2、毛细管；3、通风孔洞；4、自来水管a；5、毛细管出水管；6、三通换向阀a；7、旁通管；8、三通换向阀b；9、自来水管b；10、毛细管进水管；11、过滤网；12、装饰面层；13、储能层；14、保温层；15、拉链层。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步描述。
一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，包括保温层、储能层和装饰面层和外侧拉链层；该蓄冷床垫1由上到下依次为装饰面层12、储能层13和保温层14；储能层13内部铺设有毛细管2和填充有颗粒状定形复合型相变材料，毛细管2均匀地铺设在储能层13的内部；同时，储能层13的位置设有五个贯通整个储能层13的通风孔洞3，并在通风孔洞3的两端设有拉链层15；通过毛细管2的毛细管出水管5和毛细管进水管10分别与家用自来水系统的自来水管a4和自来水管b9相连接，并且在自来水管a4和自来水管b9之间设有旁通管7；毛细管进水管10内部设有过滤网11，毛细管进水管10、自来水管b9和旁通管7通过三通换向阀b8连接在一起；三通换向阀b8上部连接毛细管进水管10，左侧连接自来水管b9，右侧连接旁通管7，毛细管出水管5、自来水管a4和旁通管7通过三通换向阀a6连接在一起；三通换向阀a6上部连接毛细管出水管5，左侧连接旁通管7，右侧连接自来水管a4。
所述保温层内设有保温材料，所述保温材料为海绵；
所述装饰面层内部的材料为羽绒，表面材料为布；
如图1和图2所示，本发明是以自来水的冷量作为冷源的蓄冷床垫1，该蓄冷床垫1由上到下依次为装饰面层12、储能层13和保温层14；其中储能层13内部铺设有毛细管2，同时，储能层13位置处设计有五个贯通整个储能层13的通风孔洞，毛细管2通过毛细管进水管5和毛细管出水管10与家用自来水系统串联一起。
储能层13内部铺设有毛细管2和填充有颗粒状定形复合型相变材料，同时，蓄冷床垫1的储能层13的位置设计有五个贯通整个储能层13的通风孔洞3，并在通风孔洞3的两端设计有拉链层15；毛细管2均匀地铺设在储能层13的内部（如图1所示）；蓄冷床垫1通过毛细管2的毛细管出水管5和毛细管进水管10分别与家用自来水系统的自来水管a4和自来水管b9相连接，并且在自来水管a4和自来水管b9之间设计有旁通管7；毛细管进水管10内部设计有过滤网11（如图4所示），过滤网11起到了过滤自来水中杂质，防止毛细管2堵塞的作用；毛细管进水管10、自来水管b9和旁通管7通过三通换向阀b8连接在一起；毛细管出水管5、自来水管a4和旁通管7通过三通换向阀a6连接在一起；为了使得蓄冷床垫1达到更好的使用效果，本实施例中采用一种颗粒状定形复合型相变材料，该颗粒状定形复合型相变材料的相变温度为28~38℃，颗粒状定形复合型相变材料是现有销售产品，由德国RUBITHERM公司生产制造，市场上可以购买到，其是由高分子颗粒表面涂覆癸酸与十六醇混合物，其最大的特点是相变前后始终保持原来形状，具有较大的储能性能和稳定性。储能层13位置处设计有通风孔洞3，通风空洞3贯通整个储能层13，通风孔洞3起到了加快储能层13快速散发掉吸收的热量的作用；通风孔洞3两侧设计有拉链层15（如图3所示），拉链层15可以在蓄冷床垫1吸收自来水冷量时，拉起来，可以防止室内空气带走储能层13内的冷量；在人躺在蓄冷床垫1睡觉时，把拉链层15的拉链拉开，可以起到加快散发掉储能层13吸收的部分。热量。
储能层13底部的保温层14所用的保温材料为海绵，保温层14的作用是降低储存热量的无效热损失，以提高所储存能量的利用率，首选的，本实施例中保温材料选为海绵类轻质柔软性材料，以方便床垫的储存和运输，并且所选保温材料的导热系数低于0.3W/m·K。
储能层13上部的装饰面层14的内部填充羽绒等柔性较高的材料，提高床垫的舒适性和保温性能，装饰面层14的表面材料选用布或化纤，首选的，装饰面层14表面应该采用化纤材料以提高床垫本身的舒适性和美观性。
本发明以自来水冷量为冷源的蓄冷床垫的具体工作过程为：
在炎热的夏季里，家庭自来水的温度一般为15~22℃，有的地方温度会更低，蓄冷床垫1的毛细管2的毛细管进水管10和毛细管出水管5通过三通换向阀b8和三通换向阀a6分别与自来水管b9和自拉水管a4相连接，使毛细管2串联在家庭自来水系统当中，同时，在自来水管b9和自来水管a4之间设计有旁通管7，毛细管进水管10、毛细管出水管5和旁通管7通过三通换向阀b8和三通换向阀a6相连接；当蓄冷床垫1不用时或出现漏水的问题时，可以通过三通换向阀b8和三通换向阀a6使自来水管b9中的自来水通过旁通管7流到自来水管a4，从而并不用影响到家庭自来水的正常使用。
在白天，家庭使用的自来水经过毛细管进水管10的过滤网11的过滤后进入到蓄冷床垫1的毛细管2，自来水通过毛细管2均匀地在储能层13内流动，使得自来水能充分地与储能层13内的颗粒状定形复合型相变材料进行换热，流经过毛细管2的自来水带走储能层13内的热量，使得蓄冷床垫1的温度降低，自来水再从毛细管出水管5流出，用于家庭日常用水使用，同时，拉链层15拉起来，防止储能层13内的颗粒状定形复合型相变材料吸收室内空气中的热量。
在夜间，室内温度也会随之降低，当人躺在蓄冷床垫1上睡觉时，蓄冷床垫1的储能层13内的颗粒状定形复合型相变材料会吸收人体表面散发出来的热量，这时人会感觉到凉爽舒适，同时，拉链层15来开，使颗粒状定形复合型相变材料吸收的一部分热量快速散发出去，让蓄冷床垫1温度保持不会快速上升上去，让蓄冷床垫1的凉爽舒适性在夜间更长久些。
在第二天起床时，再把拉链层15拉起来，白天所需使用的家庭自来水再次流经蓄冷床垫1，带走蓄冷床垫1储能层13所吸收的大部分热量。
综上所述，本发明以自来水冷量为冷源的蓄冷床垫通过设计有保温层、装饰面层和储能层内的相变材料与毛细管，实现了充分利用了家庭当中自来水的冷量，提高能量的利用率，无需耗电，充分节约了能源，使人在夏季夜间睡觉时，有凉爽舒适感觉，因此，本发明以自来水冷量为冷源的蓄冷床垫既有利于环境保护节约资源又可以提供给人们凉爽舒适的感觉。
Claims (3)
1.一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，其特征是:包括保温层、储能层和装饰面层和外侧拉链层；蓄冷床垫由上到下依次为装饰面层、储能层和保温层；储能层内部铺设有毛细管和填充有颗粒状定形复合型相变材料，毛细管均匀地铺设在储能层的内部；同时，储能层的位置设有五个贯通整个储能层的通风孔洞，并在通风孔洞的两端设有拉链层；通过毛细管的毛细管出水管和毛细管进水管分别与家用自来水系统的自来水管a和自来水管b相连接，并且在自来水管a和自来水管b之间设有旁通管；毛细管进水管内部设有过滤网，毛细管进水管、自来水管b和旁通管通过三通换向阀b连接在一起；三通换向阀b上部连接毛细管进水管，左侧连接自来水管b，右侧连接旁通管，毛细管出水管、自来水管a和旁通管通过三通换向阀a连接在一起；三通换向阀a上部连接毛细管出水管，左侧连接旁通管，右侧连接自来水管a。
2.根据权利要求1所述的一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，其特征是:所述保温层内设有保温材料，所述保温材料为海绵。
3.根据权利要求2所述的一种以自来水作为冷源通过毛细管进行换热的蓄冷床垫，其特征是:所述装饰面层内部的材料为羽绒，表面材料为布。
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2019
- 2019-09-29 CN CN201910936320.0A patent/CN110584385A/zh active Pending
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