CN112155367A - 一种昼夜两用型定向采暖壁床 - Google Patents

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CN112155367A CN202011052245.0A CN202011052245A CN112155367A CN 112155367 A CN112155367 A CN 112155367A CN 202011052245 A CN202011052245 A CN 202011052245A CN 112155367 A CN112155367 A CN 112155367A
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Abstract

一种昼夜两用型定向采暖壁床，包括床框架，所述床框架内部设置有加热腔和进风腔，所述加热腔内部水平设置有昼夜两用加热盘管，所述床框架侧面为弧形床沿，弧形床沿上设有夜间出风口，所述进风腔与加热腔之间设置木制隔板，木制隔板上设有夜间条缝进风口和昼间条缝进风口，位于床框架下方设置有床底板，床底板下部中央区域设有昼间出风口，床框架上方为床面板，所述床面板表面设置有圆角矩形导流孔，床框架设置在柜体框架内侧，所述床框架与柜体框架之间通过翻转机构相连，床框架两侧设置有床支。本发明夜间采暖壁床展开，对床体周围空间进行加热，昼间采暖壁床收起，作为散热装置对室内空间进行供暖。

Description

一种昼夜两用型定向采暖壁床
技术领域
本发明涉及建筑采暖技术领域，特别涉及一种昼夜两用型定向采暖壁床。
背景技术
随着采暖技术发展，以及人们对室内卫生要求和睡眠舒适性要求不断提高，将传统床体改进为散热装置的暖床成为了能有效利用资源的供暖末端方式。由于人员热需求在昼间、夜间存在差异性，昼间，人员活动的区域是整个房间；夜间，人员仅在床上睡眠休息，但现有的散热器末端仅是为全面采暖而设计的，即使在夜间也加热整个房间，夜里的时间约占一天的1/3，如果夜间也实行全面采暖，那么会造成能源浪费。因此，采取“部分时间”“部分空间”的昼夜差异化采暖方式是满足居民热需求、最大限度节约能源的有效途径。此外，由于房价高涨，小户型房间深受人民群众钟爱，传统床具大都为平放于房间内的大床，占地空间大，不能满足当今住房空间紧张、使用方便的要求。
面对上述问题，如何改进现有暖床形式，充分利用热源，设计出一种适用于小户型空间、可节约室内占地面积的可灵活调节的采暖末端，使其与人体实际热需求紧密结合，实现对人体进行局部供暖，满足昼夜间的不同热需求，同时兼顾室内使用空间，提高室内面积使用率，是目前改进优化采暖末端的重要问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种昼夜两用型定向采暖壁床，夜间采暖壁床展开，对床体周围空间进行加热，昼间采暖壁床收起，作为散热装置对室内空间进行供暖。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种昼夜两用型定向采暖壁床，包括床框架1，所述床框架1内部设置有加热腔19和进风腔20，所述加热腔19内部水平设置有昼夜两用加热盘管23，所述床框架1侧面为弧形床沿14，弧形床沿14上设有夜间出风口7，所述进风腔20与加热腔19之间设置木制隔板24，木制隔板24上设有夜间条缝进风口21和昼间条缝进风口22，位于床框架1下方设置有床底板3，床底板3下部中央区域设有昼间出风口17，床框架1上方为床面板2，所述床面板2表面设置有圆角矩形导流孔6，床框架1设置在柜体框架4内侧，所述床框架1与柜体框架4之间通过翻转机构15相连，床框架1两侧设置有床支腿16。
所述进风腔20内设有静音风机27。
所述昼夜两用加热盘管23由上下两层若干根平行的热水管组成，上下层热水管弯曲连接，若干根平行热水管由三通连接进水管和出水管，昼夜两用加热盘管23通过木制隔板24固定，所述木制隔板24中央镂空。
所述昼夜两用加热盘管23弯曲处贯通木制隔板24，进水管11和出水管12位于木制隔板24上方，通过弯曲的钢板和螺钉26固定。
所述翻转机构15位于床框架1的床头侧和床尾侧，通过连杆8连接柜体框架4，所述床框架1的床头侧和床尾侧对称设有可横向滑动的第一导轨9，柜体框架内侧对称设有可竖向滑动第二导轨10，连杆8一端固定在第一导轨9，一端固定在第二导轨10。
所述夜间出风口7采用可旋转调节的自上而下分布的导流叶片18，夜间将夜间出风口7的导流叶片18斜向上调节。
所述夜间条缝进风口21和昼间条缝进风口22可通过挡位调节实现昼夜不同运行模式条缝进风口的开闭。
所述柜体框架4顶部设有用于防止收起后床体掉落的柜顶凹槽5。
穿过柜体框架4和进风腔20的进水管、回水管采用具有一定延展性的不锈钢波纹管25。
所述床支腿16呈L型，采用不锈钢材质，床支腿16通过螺丝固定在床框架1的两侧，可将床支腿16收到床框架1上侧或将床脚从隐形床架两侧向下拉出使其与床框架1垂直以支撑床框架1；
床支腿16中上部位通过螺丝连接，使床支腿16可以从上部转动，当定向采暖壁床向上翻起时，通过转动床支腿16中上部位使床支腿16，使其卡在柜体框架4的顶部凹槽5内。
所述床底板3设有床底隔热结构，床底隔热结构采用挤塑聚苯板。
所述床面板2上设有六个圆角矩形导流孔6，导流孔6两列分布在床面板2两侧。
所述昼间条缝进风口22与夜间条缝进风口21为不对称结构，昼间条缝进风口22数目多于夜间条缝进风口21。
采暖壁床用于太阳能采暖系统、电采暖、地热源采暖系统。
本发明的有益效果：
本发明实现了夜间将床体拉下作为暖床使用，昼间将床体向上翻起作为室内散热装置使用，相比于传统暖床节省空间，增加了昼间室内有效使用面积。同时增加了美观度，营造了更加舒适的热环境。
本发明根据实际热需求分为昼夜两种运行模式，能极大地节省采暖能耗。根据“部分时间”“部分空间”的昼夜差异化采暖思路，本装置在昼间采暖满足整个房间供暖，夜间只对床体周围加热，保证人体身处舒适的睡眠环境中。两种运行模式避免了夜间加热整个房间而增加采暖能耗。
本发明以低温热水为热源，热源可由太阳能集热器但不限于太阳能集热器等方式提供，相较于传统的火炕，电热毯等加热方式更为清洁，干净，安全可靠。
附图说明
图1为本发明所述的昼夜两用型定向采暖壁床的展开状态结构示意图。
图2为本发明所述的昼夜两用型定向采暖壁床的收起状态结构示意图。
图3为采暖壁床的昼夜两用加热盘管夜间使用剖面示意图。
图4为图2所示B-B面剖面示意图。
图5为图2所示A-A面剖面示意图。
图6为采暖壁床的翻转机构示意图。
图7为采暖壁床的昼夜两用加热盘管固定示意图。
图8为采暖壁床的昼夜模式切换条缝通风口示意图。
其中1—床框架；2—床面板；3—床底板；4—柜体框架；5—柜顶凹槽；6—导流孔；7—夜间出风口；8—连杆；9—第一导轨；10—第二导轨；11—进水管；12—出水管；13—进风口；14—弧形床沿；15—翻转机构；16—床支腿；17—昼间出风口；18—导流叶片；19—加热腔；20—进风腔；21—夜间条缝进风口；22—昼间条缝进风口；23—昼夜两用加热盘管；24—木制隔板；25—波纹管；26—螺钉；27—静音风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
以下结合附图1-8及具体实施例对本发明做进一步解释说明。本发明的设计思路是，夜间将床体展开，作为暖床使用。位于床框架1中的加热腔19中的昼夜两用加热盘管23的热量可来自太阳能集热系统或其他热源系统，在夜间，昼夜两用加热盘管23与床框架1内部的空气充分换热，提高空气温度后，由位于暖床侧边弧形床沿14上的夜间出风口7吹出，加热床体周围；昼间，将床体收起，床底板3与地面垂直，昼夜两用加热盘管23与床框架1内部的空气充分换热，加热空气后，由位于床底板3的昼间出风口17吹出，从而提高室内温度，达到采暖目的。床框架1内部分为加热腔19和进风腔20。进风腔20内设有静音风机27，夜间采暖需求不大时可调小或关闭静音风机27，手动关闭昼间出风口17，调节夜间出风口7吹向被面，营造舒适的睡眠环境，昼间可调大风机风量，关闭夜间出风口7，调节昼间出风口17，使导流叶片18方向斜向下方，使热空气吹向室内。
参见图1，本发明一种昼夜两用型定向采暖壁床，包括床框架1、床面板2、床底板3、翻转机构15、柜体框架4及床支腿16。
所述的床框架1中空，床框架1侧面为弧形床沿14，弧形床沿14上靠近床尾侧设有夜间出风口7，夜间出风口7采用可旋转调节的自上而下分布的导流叶片18，夜间将夜间出风口7的导流叶片18斜向上调节，使加热后的空气斜向上吹向被面，避免热空气吹向头部，产生局部吹风感。夜间使用时，昼间出风口17处导流叶片关闭，热空气不流经昼间吹风口17。
所述的床面板2设置于床框架1上方，床面板2上设有六个圆角矩形导流孔6，导流孔6两列分布在床面板2两侧，夜间空气被昼夜两用加热盘管23加热，热空气从导流孔流出，用于夜间加热床垫，提高床体整体温度。
所述的床底板3位于床框架1下方，翻转机构15位于柜体框架4和床框架1之间，床框架1两侧横向对称设有第一导轨9，柜体框架竖向对称设有第二导轨10，连杆8一端连接第一导轨9，一端连接第二导轨10，床体通过翻转机构15可以实现0-90°之间的翻转。
所述的柜体框架4安装时紧贴墙壁放置，通过螺丝与墙壁固定，防止柜体框架4翻倒。
所述的床支腿16采用不锈钢，用螺丝与床框架侧面固定，同时能够在外力的作用下围绕螺丝转动，在夜间使用时与地面形成垂直结构固定床体。
如图2所示，昼间不使用床体时，将床体向上翻转90°，此时床底板3与地面垂直，所述的床底板3下部设有昼间吹风口17，采用可旋转调节的自上而下分布的导流叶片18，昼间，将导流叶片18方向调至斜向下，经昼夜两用加热盘管23加热后的空气吹向室内地面。柜体框架4顶部开有矩形柜顶凹槽5，床体收起时，旋转床支腿16使其沿柜体框架4向柜顶凹槽5运动，与柜体框架4顶部完全贴合时，床支腿16卡在柜顶凹槽5内部，起到防止床体倾翻的作用。
如图3所示，床框架1内部设有加热腔19和进风腔20，加热腔19内的昼夜两用加热盘管23通过镂空木制隔板24固定，进风腔20内设有静音风机27，加热腔19与进风腔20之间的隔板上两侧开有数目不同的夜间条缝进风口21和昼间条缝进风口22。
如图8中ab所示，所述的夜间条缝进风口21数目为3，昼间条缝进风口22数目为5，夜间需要较少热量用于加热床体周围空间，所需风量不大，而昼间需加热整个室内空间，所需风量较大，采用不对称设计可有效满足昼夜不同运行模式下的需求。夜间条缝进风口21和昼间条缝进风口22可进行挡位调节实现不同运行模式时开启和关闭状态，夜间，夜间条缝进风口21开启，昼间条缝进风口22关闭；昼间，夜间条缝进风口21关闭，昼间条缝进风口22开启。通过昼夜采用不同进风口的形式，可使得进入加热腔19内的空气与昼夜两用加热盘管23实现充分接触，避免冷空气直接由出风口送出。
所述的进风腔20与柜体框架4之间的昼夜两用加热盘管进水管11、出水管12的连接采用波纹管25，使用不锈钢材质，使用寿命长，具有一定延展性，防止采用刚性管道床体转动时进出水管和柜体的磨损。
如图3所示，加热腔19内部的昼夜两用加热盘管进水管11和出水管12固定在木制隔板24上，由弯曲钢板和螺钉26固定。
如图6所示，当昼间不需要使用床体时，用双手自下而上抬起床支腿16，使连杆8在第一导轨9上向墙壁方向滑动，在第二导轨10上向上滑动，使床体向上翻转至与地面垂直。
所述的床支腿16上部与床框架1连接处及中部通过螺丝连接，使床支腿16可以向上或向下旋转，当夜间需要使用床体时，从柜顶凹槽5内取出床支腿16，自上而下放下床体，同时将床支腿16向下转动，使床支腿与地面垂直，起到固定床体作用。
以下通过实施例对本发明做进一步说明：
以西安市为例，冬季供暖时段，采暖室外计算温度为-3.4℃，室内计算温度取18℃；假设在长×宽×高＝3.2m×3.2m×3.0m的房间内，其中门的尺寸为宽×高＝0.8m×2.0m，窗的尺寸为宽×高＝1.5m×1.5m；昼间开启风机，向室内提供热量，满足室内热负荷需求，房间热负荷主要包括围护结构耗热量及冷风渗透耗热量；根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ26-2018》对于符合节能标准保温墙体，经计算后围护结构耗热量约为520W，冷风渗透耗热量约为30W，即房间热负荷QL约为550W。
昼间床体出风口满足如下方程时，采暖装置能满足昼间供暖需求：QL＝[cp×ρout×Lout×(tout-tin)]÷3600
式中QL—房间热负荷，W，550W；
cp—空气的定压比热容，J/(kg·℃)，其值为1005J/(kg·℃)；
ρout—空气的密度，kg/m3，1.205kg/m3；
Lout—通过床体出风口(上出风口、侧出风口)的风量，m3/h；
tout—床体出风口的空气温度，℃；
tin—室内空气温度，℃，18℃。
昼间暖床出风给室内提供的热量等于热负荷时，即昼间暖床能满足采暖需求。空气的比热容和密度变化不大均取常温值，1005J/(kg·℃)和1.205kg/m3。室内空气温度为18℃。昼间出风口是百叶风口尺寸为1000mm×300mm、，风口面积系数为0.70，则上、侧风口有效面积为0.3×0.7＝0.21m2。带入数值得出：
不同出风口空气温度的流量和风速
t<sub>out</sub>℃ 20 24 28 32 36 40
L<sub>out</sub>m<sup>3</sup>/h 817.49 272.50 163.50 116.78 90.83 74.32
v<sub>out</sub>m/s 1.08 0.36 0.22 0.15 0.12 0.10
夜间仅开启夜间加热盘管，忽略与床面板导热，仅考虑夜间加热盘管散热，则在室内温度为0℃的情况下，设夜间加热盘管供水温度为45℃，回水温度为35℃，热水管管内水在满足安静状态下的流速为0.65m/s，管径φ20mm；则单位热水管管长散热量如下式所示：
Q＝cmΔt＝4.18×1000×0.012×π×(45-35)＝13.13kW
供热区域为床面板附近，设定加热空间为2.0×2.0×2.0m3，夜间加热盘管的长度共14m，0℃时的空气密度为1.293kg/m3，空气的比热容为1005J/(kg·℃)；则该区域计算温度如下：
Figure BDA0002709926410000101
由此可见，夜间使用昼夜两用加热盘管可将床附近空间温度提升17.5℃，若初始温度为0℃，经过使用本发明装置后，床面温度可提升17.5℃，能为人体提供一个舒适的夜间睡眠环境。

Claims (10)

1.一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，包括床框架(1)，所述床框架(1)内部设置有加热腔(19)和进风腔(20)，所述加热腔(19)内部水平设置有昼夜两用加热盘管(23)，所述床框架(1)侧面为弧形床沿(14)，弧形床沿(14)上设有夜间出风口(7)，所述进风腔(20)与加热腔(19)之间设置木制隔板(24)，木制隔板(24)上设有夜间条缝进风口(21)和昼间条缝进风口(22)，位于床框架(1)下方设置有床底板(3)，床底板(3)下部中央区域设有昼间出风口(17)，床框架(1)上方为床面板(2)，所述床面板(2)表面设置有圆角矩形导流孔(6)，床框架(1)设置在柜体框架(4)内侧，所述床框架(1)与柜体框架(4)之间通过翻转机构(15)相连，床框架(1)两侧设置有床支腿(16)。
2.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述昼夜两用加热盘管(23)由上下两层若干根平行的热水管组成，上下层热水管弯曲连接，若干根平行热水管由三通连接进水管和出水管，昼夜两用加热盘管(23)通过木制隔板(24)固定，所述木制隔板(24)中央镂空。
3.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述昼夜两用加热盘管(23)弯曲处贯通木制隔板(24)，进水管(11)和出水管(12)位于木制隔板(24)上方，通过弯曲的钢板和螺钉(26)固定。
4.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述翻转机构(15)位于床框架(1)的床头侧和床尾侧，通过连杆(8)连接柜体框架(4)，所述床框架(1)的床头侧和床尾侧对称设有可横向滑动的第一导轨(9)，柜体框架内侧对称设有可竖向滑动第二导轨(10)，连杆(8)一端固定在第一导轨(9)，一端固定在第二导轨(10)。
5.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述夜间出风口(7)采用可旋转调节的自上而下分布的导流叶片(18)，夜间将夜间出风口(7)的导流叶片(18)斜向上调节。
6.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述柜体框架(4)顶部设有用于防止收起后床体掉落的柜顶凹槽(5)。
7.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述床支腿(16)呈L型，采用不锈钢材质，床支腿(16)通过螺丝固定在床框架(1)的两侧，可将床支腿(16)收到床框架(1)上侧或将床脚从隐形床架两侧向下拉出使其与床框架(1)垂直以支撑床框架(1)；
床支腿(16)中上部位通过螺丝连接，使床支腿(16)可以从上部转动，当定向采暖壁床向上翻起时，通过转动床支腿(16)中上部位使床支腿(16)，使其卡在柜体框架(4)的顶部凹槽(5)内。
8.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述床底板(3)设有床底隔热结构，床底隔热结构采用挤塑聚苯板；
所述床面板(2)上设有六个圆角矩形导流孔(6)，导流孔(6)两列分布在床面板(2)两侧；
所述进风腔(20)内设有静音风机(27)。
9.根据权利要求1所述的一种昼夜两用型定向采暖壁床，其特征在于，所述昼间条缝进风口(22)与夜间条缝进风口(21)为不对称结构，昼间条缝进风口(22)数目多于夜间条缝进风口(21)。
10.基于权利要求1得到的采暖壁床用于太阳能采暖系统、、电采暖、地热源采暖系统。
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