CN111684208A - 可调节的隐藏式加热与冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种可调节高度的隐藏式加热与冷却系统，其包括加热与冷却单元以及可调节框架，该可调节框架使加热与冷却单元的(竖直)位置能够被更改并附接至墙壁的框架构件或另一个加热与冷却单元。加热与冷却单元还包括附接至所述框架的壳体。壳体延伸到墙壁中以限定凹陷部分，附接有散热鳍片的加热和/或冷却供应管子延伸穿过该凹陷部分。

Description

可调节的隐藏式加热与冷却系统
背景技术
向住宅或其它建筑物的内部提供热量是重要的，甚至在一些司法管辖区中是法律要求的，从而人们就可以在舒适的温度受控的环境中生活或工作。加热与冷却系统(比如踢脚板加热器或蒸气散热器)已被用作热源。然而，由于这些类型的系统是沿着地板并且通常抵靠墙壁安装的，所以它们的使用通常会减少它们安装在其中的房间中的可用地板空间。这在高度需求可用建筑面积的地方(比如城市公寓)是特定的问题。此外，这些类型的系统形成了绊倒的危险，不美观，并且可能容易损坏，因为它们突出到房间中。此外，因为由于来自于墙壁与例如散热器之间的空间的热损失(以及随后浪费的能量)，这种加热与冷却系统通常不是能量高效的。
发明内容
鉴于这些问题，本公开涉及一种可调节高度的隐藏式加热与冷却系统，其在安装时允许与踢脚板加热器和蒸气散热器相比更大的可用平方英尺，同时仍然为住宅提供足够的热量。所描述的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统进一步允许该系统在构筑的框架搭建阶段同时被安装，而不是以传统顺序在所有墙壁已经被整饰之后安装。
本文提供了一种具有加热与冷却单元和可调节框架的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统。在该系统中，可调节框架被构筑成保持壳体并用于附接到墙壁的框架构件。可调节框架可以具有第一侧部和与第一侧部相对的第二侧部。第一侧部和第二侧部被构造成联接到墙壁的框架构件或联接到另一个加热与冷却单元。框架的第一侧部和第二侧部各自包括下部部分，该下部部分被构造成可滑动地接收侧部的上部部分，以更改可调节框架的高度。壳体可以联接到框架的上部部分，并在框架内限定凹陷部分。加热与冷却系统进一步包括延伸穿过凹陷部分的加热和/或冷却供应管子或热返回管子，并且下部部分包括被构造成接收加热和/或冷却供应管子或热返回管子的狭槽。
示例方面的上述简化概述用于提供对本公开的基本理解。该概述不是对所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或更多个方面，作为随后对本公开的更详细描述的序言。为了实现前述内容，本公开的一个或更多个方面包括权利要求中描述和示例性指出的特征。
附图说明
结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本公开的一个或更多个示例方面，并且与详细描述一起用于解释它们的原理和实施方式。
图1是根据本公开的一个实施例的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统的透视图。
图2是可调节高度的隐藏式加热与冷却系统的一个实施例的分解透视图，其中，加热与冷却系统包括盖。
图3是可调节高度的隐藏式加热与冷却系统的一个实施例的透视图，其中，加热与冷却系统处于已整饰的墙壁内。
图4是图1的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统的侧视图。
图5是沿着图1的截面线5-5截取的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统的一个实施例的截面图。
本领域中的普通技术人员将认识到，以下描述仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。受益于本公开的本领域中的技术人员将容易想到其它方面。现在将详细参考如附图中示出的示例方面的实施方式。在整个附图和以下描述中将在尽可能的程度上使用相同的参考标记来指代相同或相似的条目。
具体实施方式
图1是根据本公开的一个实施例的可调节高度的隐藏式加热与冷却系统100的透视图。在一个实施例中，加热和冷却系统100可以是用于向建筑物及其房间提供加热和/或冷却的液体循环系统。如本文所使用的，“加热与冷却”单元是指被构造成提供加热和/或冷却(即加热或冷却，或两者的组合)的单元。加热与冷却系统100包括至少一个加热与冷却单元103，其具有可调节框架104，该可调节框架被构造成扩张或缩回至一定范围的尺寸，以用于安装到建筑物的墙壁中。可调节框架104包括侧部105，其被构造成联接到墙壁中的一个或更多个框架构件或另一个加热与冷却单元。为了说明，侧部105可以被称为左侧部和右侧部，但是可以被统称为第一侧部和第二侧部(其中第二侧部与第一侧部相对)。在该实施例中，框架104可以被构造成联接到水平框架构件，比如阻挡件110、底板111以及另一个加热与冷却单元或墙壁的其它结构(例如，头部(header)、轨道(track))，并且可以被设置在竖直框架构件(比如墙壁立柱112、113)之间，或者邻近另一个加热与冷却单元设置。阻挡件110、底板111和墙壁立柱112、113可以由木材、金属或构造中使用的任何其它建筑材料制成。
在一个方面，加热与冷却单元103可以进一步被构造成可与其它加热与冷却单元103堆叠，即，被构造成联接到另一个加热与冷却单元103并设置在该另一个加热与冷却单元103的顶部上或下方。侧部105可以被构造成附接到水平框架构件，并且附接到其它加热与冷却单元103的任何邻近的可堆叠框架104。
加热与冷却单元103进一步包括用于输送用于加热和/或冷却的液体热传递介质的管道106。在一些实施例中，管道106可以包括加热和/或冷却供应管子或返回管子，以用于将例如热水、蒸气或冷空气从HVAC系统或其它设备输送到加热与冷却单元103。管道106可以包括第一管子(即，供应)和第二管子(即，返回)管道，如图1中的实施例所示，或者可以具有单根管子。管道106可以布置成穿过通过框架104的每个侧部105形成的孔或开口。管道106可以优选地由铜制成，但是也可以由其它材料制成，比如PEX(交联聚乙烯)导管、CPVC(氯化聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、不锈钢和铝。加热与冷却单元103包括多个散热鳍片107，其联接至水平地延伸穿过加热与冷却单元103的管道106。散热鳍片107被构造成助于来自管道106的热传递，并且可以由诸如钢或铝的热传导材料制成。散热鳍片107的形状可以是方形、圆形、三角形或其它形状。在一些实施例中，管道106可以是分支成两排散热鳍片的热供应管子，或者可以是限定多个加热区域的多个独立热供应管子。在另一个实施例中，管道106可以包括穿过框架104的一个(第一)侧部设置的热供应管子，该热供应管子具有散热鳍片，并且该热供应管子穿过框架的相对(第二)侧部环绕回来并作为热返回管道从框架的第一侧部出去。理解的是，框架104可以被构造成支撑用于加热和/或冷却的基于液体循环的系统的各种管道布置，所述基于液体循环的系统包括单管蒸气系统、双管蒸气系统、双管定向返回系统、双管反向返回系统、三管、串联回路等。
如上所述，可调节框架104被构造成扩张或收缩到一定范围的尺寸，以用于安装到建筑物的内部墙壁中。在一个实施例中，可调节框架104的每个侧部105包括上部部分108和下部部分109，所述上部部分和下部部分可滑动地彼此接合，从而允许框架104延伸或缩回至各种高度和构造。上部部分108和下部部分109可以被描述成被接收部分和接收部分。接收部分的尺寸略微大于被接收部分的尺寸，使得接收部分滑动地装配在被接收部分周围。通常，上部部分108和下部部分109中的至少一个被构造成可滑动地接收另一个，以改变可调节框架的高度。在所示的实施例中，下部部分109是滑动地接收上部部分108(被接收部分)的接收部分，所述上部部分可以联接至壳体120。在其它实施例中，上部部分108可以是滑动地接收下部部分109(被接收部分)的接收部分。
在一个实施例中，加热与冷却单元103包括壳体120，其联接至框架104以便在框架内限定其中设置有管道106的凹陷部分。如图1所示，管道106可以延伸穿过壳体120并且穿过框架104的侧部105。壳体120可以被构造成在除了面向房间或待加热的其它空间(为了简洁，本文简单地称为房间)的侧部之外的所有侧部上围绕散热鳍片107。壳体120可以由钢、铝或其它热传导材料制成，以便帮助热量的消散，这将在下文中更加详细地描述。在一个实施例中，壳体120可以联接至上部部分108，并且在调节框架的尺寸时上(或下)移。在其它实施例中，壳体120可以联接至下部部分109。
调节框架104涉及到使上部部分108从下部部分109处直线地向外延伸(或缩回)，这增加(或减小)了框架104的总体高度并改变了加热与冷却单元103和壳体120的竖直位置。框架104包括锁定机构，其被构造成将上部部分和下部部分固定在期望位置中。在一个实施例中，上部部分108可以包括多个孔114，所述多个孔形成在上部部分中并且可以与形成在下部部分109中的多个孔115中的至少一个对齐。在图1中所示的实施例中，孔114、115包括形成在框架104的横向侧部上的前列孔和后列孔。在其它实施例中，孔114、115可以形成在框架104的前侧部(即，面向房间的侧部)上。孔114、115限定了用于框架104的多个尺寸调节设定或者用于加热与冷却单元103的多个位置。一旦被调节至期望高度，上部部分108就可以在给定位置处通过布置成穿过对齐的孔114、115的一个或更多个紧固件118贴附和固定至下部部分。紧固件118的示例可以包括可移除的紧固装置，比如螺钉、螺母、螺栓和铆钉，以及其它紧固机构，比如夹子、夹钳、弹簧和支架。
每个下部部分109可以包括狭槽116，其被构造成在下部部分滑动地接收对应的上部部分时接收管道106。也就是说，当上部部分和下部部分重叠时，狭槽116允许下部部分109容纳延伸穿过框架的管道106。在一个实施例中，狭槽116在下部部分109的上边缘中形成开口，并且纵向地延伸到下部部分109中。狭槽116可以具有等于或(稍微)大于管道106的直径的宽度以及被选择成容纳加热与冷却单元103的最低位置的长度。在一些实施例中，狭槽116可以具有弯曲远侧部分117，其被构造成接收并支撑处于框架104的最低构造处的管道106(具有圆柱形状)。
图2是可调节的隐藏式加热与冷却系统100的一个实施例的分解透视图。加热与冷却单元103包括可移除地联接至框架104的面向房间侧部201的可调节深度的盖206。在一些实施例中，可调节深度的盖206可以包括从盖上垂直地延伸的多个插塞208。可调节深度的盖206可以是可移除的以允许由于损坏或美学原因来清洁和/或替换盖206。例如，根据风格偏好，可以改变盖206，以匹配居住在住宅中的人的装饰或美学风格。在一些实施例中，可调节深度的盖206可以包括形成在其中的格栅210(比如穿孔或其它开口)，以允许空气渗透穿过该可调节深度的盖206。可调节深度的盖206可以由钢、铝或其它热传导材料制成，以便帮助热的消散，或者可以由非热传导材料制成，比如木材或塑料。
框架104可以包括形成在框架的上部部分108的面向房间侧部201上的多个安装孔202以及形成在框架的下部部分109的面向房间侧部201上的多个安装孔204。安装孔202、204被构造成接纳可调节深度的盖206的插塞208(或其它紧固装置)以将可调节深度的盖206固定至框架104。在一个实施例中，形成在下部部分109中的安装孔204可以是具有与孔115的间隔基本上匹配的间隔的一列孔。通过这种方式，无论框架104的高度构造如何，都将存在可用于接收可调节深度的盖206的对应的底部插塞208的底部安装孔204。
在一些实施例中，插塞208被构造成在多个位置中的一个位置将可调节深度的盖206固定至框架104。例如，插塞208可以具有形成在插塞的底侧上的多个键锁台阶(keyedstep)，这些键锁台阶被构造成搁置在安装孔202、204的底部唇缘上，其中每个键锁台阶为盖206限定了不同深度的构造。在另一个实施例中，插塞208可以是螺纹螺钉和延伸件，所述延伸件被构造成保持可调节深度的盖206与框架104的面向房间的侧部之间的间隔分开关系，其可以通过调节螺纹螺钉来更改。
在一个实施例中，上部部分108和下部部分109包括凸缘212，该凸缘用于附接到一个或更多个水平框架构件(例如，阻挡件110、底板111)或联接到另一个加热与冷却单元103。如图所示，凸缘212可以从侧部105垂直地延伸并且平行于水平框架构件延伸。当框架104被安装到墙壁内部时，每个凸缘212抵靠水平框架构件的内表面设置。每个凸缘212可以包括形成在其中的一个或更多个安装孔，以助于例如使用紧固件将框架104联接到框架构件。在一些实施例中，部分108、109中的每一个以及对应的凸缘212可以由单件材料制造。
图3是可调节高度的隐藏式加热与冷却系统100的一个实施例的透视图，其中，加热与冷却系统100被安装在已整饰的墙壁304内。加热与冷却系统100被构造成安装并凹陷在住宅的外部墙壁或内部墙壁304内。
如图3以及另外图4中所示，加热与冷却单元103可以安装在该单元所位于的房间的脚踢板修饰脚线302上方的位置处。这提供了这样的优点，即允许房间被设计成具有光洁和一致的整体外观，而不会干扰装饰性脚线，而传统的踢脚板加热器将出现相反的情况。此外，由于加热与冷却系统100被设置成凹陷到墙壁304中，所以加热与冷却单元103周围的墙壁304的其余部分可以容易地用标准石膏板来整饰。此外，加热与冷却系统100可以安装在各种高度，从而不仅提供热量还形成了整体装饰设计。如图所示，加热与冷却系统100并未设置在房间的地板308上，并且因此有利地没有减少在其中安装加热与冷却系统100的房间中的可用地板空间。
在已整饰的墙壁304的翻新期间，加热与冷却系统100的安装可以包括在墙壁304中创建开口306以用于插入可调节框架104。在插入之前，可调节框架104可以被更改成塌缩构造(即，完全缩回)，使得上部部分和下部部分108、109基本上重叠并且加热与冷却单元103设置在其最低位置中。开口306可以具有被构造成容纳处于该塌缩构造的可调节框架104的尺寸与形状。在插入之后，可调节框架104可以竖直地延伸成期望构造(即，高度)使得侧部105的凸缘212抵靠水平框架构件设置，并且然后联接至该水平框架构件。可调节深度的盖206可以被选择成具有与开口306的尺寸和形状基本上类似的尺寸和形状，使得当可调节深度的盖固定至框架104时，可调节深度的盖206被设置成与墙壁304(即，墙壁的石膏板)基本上齐平，或者可以被定尺寸成大于开口以便完全覆盖该开口。在一些示例中，加热与冷却系统100可以包括一个或更多个额外的盖，其也可以是可调节深度的或不可调节深度的。
在一个实施例中，框架104的可调节性质有利地使加热与冷却系统100和加热与冷却系统的部件(例如，管道、锅炉)能够在建筑物的构筑的框架搭建阶段期间被安装在建筑中并且不必在完成所有墙壁之前等待。例如，在安装期间，框架104可以初始地仅联接至地板的底板111，使上部部分不被附接。然后，在框架搭建阶段完成之后，框架104可以根据竖立在加热与冷却系统100周围的最终框架搭建被调节以延伸至最终位置并联接至另一个框架构件。在另一个示例中，可以安装墙壁的头部(heading)和轨道(track)，并且然后加热与冷却单元103被安装并在框架搭建的剩余部分完成时被打开。
在传统的加热与冷却系统的情况下，框架搭建阶段(在该框架阶段中安装墙壁、地板系统和屋顶系统)通常与大体的加热及其它机械系统一起完成，并且然后整饰墙壁和地板等。此后，完成大体的加热及其它机械系统。相反，负责构筑建筑物的承包人可以在建筑物的框架搭建的同时安装具有可调节框架104的加热与冷却系统100，完成对加热与冷却系统的检查以符合建筑物规范，并且然后打开加热与冷却系统100以在构筑期间向构筑工人提供热量。这使建筑物框架搭建的构筑即使在冬季也能够继续(当构筑通常较慢或受限时)，从而减少构筑时间和成本。
从图5(该图是沿图1的截面线5-5截取的截面图)中可以看出，壳体120在壳体120与墙壁304的内部之间限定了空间，加热与冷却单元103安装在该空间内。在一些实施例中，特别是墙壁304是外墙壁的实施例中，隔热材料可以设置在可调节框架104内。隔热材料可以包括隔热材料502的以竖直取向设置在墙壁304的背侧内部和加热与冷却单元103之间的部分。隔热材料还可以包括隔热材料504的设置在壳体120的上方和下方并水平地定向的部分。
应该注意的是，尽管图1-5示出了加热与冷却单元103被构造并安装成使得多个散热鳍片107以及管道106的与散热鳍片107附接的部分被定向成水平方向并且可调节框架104在竖直方向上延伸，但是可以将加热与冷却单元103安装成使得多个散热鳍片107和管道106的一部分被定向成竖直方向并且可调节框架104在水平方向上延伸(和缩回)。

Claims (20)

1.一种加热单元，包括：
可调节框架，所述可调节框架具有第一侧部和与所述第一侧部相对的第二侧部，所述第一侧部与第二侧部被构造成联接至墙壁的框架构件，其中，所述可调节框架的第一侧部与第二侧部各自包括被构造成可滑动地接收所述侧部的上部部分以改变所述可调节框架的高度的下部部分；
壳体，所述壳体联接至所述可调节框架的上部部分并且在所述可调节框架内限定了凹陷部分；以及
管道，所述管道延伸穿过所述凹陷部分，其中，所述下部部分包括被构造成接收所述管道的狭槽。
2.根据权利要求1所述的加热单元，其中，所述可调节框架的第一侧部包括多个第一孔，所述多个第一孔形成在所述上部部分中并且被构造成与形成在所述下部部分中的多个第二孔中的至少一个对齐。
3.根据权利要求2所述的加热单元，进一步包括：
紧固件，所述紧固件设置在所述多个第一孔中的至少一个和所述多个第二孔中的至少一个内以将所述上部部分固定至所述下部部分。
4.根据权利要求1所述的加热单元，其中，所述狭槽从所述下部部分的上边缘处纵向延伸，其中，所述狭槽具有等于或大于所述管道的直径的宽度。
5.根据权利要求1所述的加热单元，其中，所述第一侧部和第二侧部包括一个或更多个凸缘，所述一个或更多个凸缘被构造成联接至所述墙壁的水平框架构件。
6.根据权利要求1所述的加热单元，进一步包括可移除地联接至所述可调节框架的可调节深度的盖。
7.根据权利要求1所述的加热单元，进一步包括联接至所述管道的多个散热鳍片。
8.根据权利要求1所述的加热单元，其中，所述管道包括热供应管子和返回管子。
9.一种用于加热系统的可调节框架，包括：
壳体，所述壳体限定了用于管子的凹陷部分；以及
第一侧部和与所述第一侧部相对的第二侧部，其中，所述第一侧部和第二侧部被构造成联接至墙壁的框架构件，其中，所述可调节框架的第一侧部和第二侧部各自包括：
上部部分，所述上部部分联接至所述壳体，以及
下部部分，所述下部部分被构造成可滑动地接收所述上部部分以改变所述可调节框架的高度，其中，所述下部部分包括被构造成接收所述管子的狭槽。
10.根据权利要求9所述的可调节框架，其中，所述可调节框架的第一侧部包括多个第一孔，所述多个第一孔形成在所述上部部分中并且被构造成与形成在所述下部部分中的多个第二孔中的至少一个对齐。
11.根据权利要求10所述的可调节框架，进一步包括：
紧固件，所述紧固件设置在所述多个第一孔中的至少一个和所述多个第二孔中的至少一个内以将所述上部部分固定至所述下部部分。
12.根据权利要求9所述的可调节框架，其中，所述狭槽从所述下部部分的上边缘处纵向延伸，其中，所述狭槽具有等于或大于所述管子的直径的宽度。
13.根据权利要求9所述的可调节框架，其中，所述第一侧部和所述第二侧部包括一个或更多个凸缘，所述一个或更多个凸缘被构造成联接至所述墙壁的水平框架构件或者联接至另一个加热系统的另一个可调节框架。
14.根据权利要求9所述的可调节框架，进一步包括可移除地联接至所述可调节框架的可调节深度的盖。
15.根据权利要求9所述的可调节框架，其中，所述管子包括供应管子和返回管子。
16.一种加热与冷却单元，包括：
可调节高度的框架，所述可调节高度的框架具有上部部分和下部部分，其中，所述上部部分和下部部分中的至少一个被构造成可滑动地接收另一个以改变所述可调节框架的高度；
壳体，所述壳体联接至所述可调节框架的上部部分并且在所述可调节框架内限定了凹陷部分；以及
管子，所述管子被构造成用于输送液体热传递介质并且延伸穿过所述凹陷部分，其中，所述下部部分包括被构造成接收所述管子的狭槽。
17.根据权利要求16所述的加热与冷却单元，其中，所述上部部分包括多个第一孔，所述多个第一孔形成在所述上部部分中并且被构造成与形成在所述下部部分中的多个第二孔中的至少一个对齐。
18.根据权利要求17所述的加热与冷却单元，进一步包括：
紧固件，所述紧固件设置在所述多个第一孔中的至少一个和所述多个第二孔中的至少一个内以将所述上部部分固定至所述下部部分。
19.根据权利要求17所述的加热与冷却单元，其中，所述狭槽从所述下部部分的上边缘处纵向延伸，其中，所述狭槽具有等于或大于所述管子的直径的宽度。
20.根据权利要求17所述的加热与冷却单元，进一步包括可移除地联接至所述可调节框架的可调节深度的盖。
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