CN113465010B - 一种发热蓄能板和供暖相变装饰板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发热蓄能板和供暖相变装饰板，发热蓄能板包括贴合的电热膜层和蓄能层，所述蓄能层包括基板和相变单元，所述基板上设置有多个安装孔，所述相变单元安装在所述安装孔中，且所述相变单元的第一端靠近所述电热膜层以吸收所述电热膜层放出的热量；所述蓄能层上还设置有所述电热膜层的控制单元。供暖相变装饰板包括防火隔热墙板、装饰膜和前述的发热蓄能板，所述发热蓄能板设置在所述防火隔热墙板和所述装饰膜之间。

Description

一种发热蓄能板和供暖相变装饰板

技术领域

本申请涉及但不限于发热膜技术，特别是一种发热蓄能板和供暖相变装饰板。

背景技术

在建筑行业中，常规墙体为砖混结构或薄板钢骨结构，主要由砂石、混凝土、钢材、保温防火材料等部件材料组成，以实现保温隔热防火等居住功能。但这种墙体热量散失较快，且不能满足现代人们对于人居建筑智能化的要求。部分墙体(墙板)中加入了电热膜及相变材料，以改善室内供热系统的供热效果，并延缓室内温度降低的速度，提高用户的居住舒适度。但市场主流的相变材料多数是相变微胶囊或多孔介质定型相变材料，由于加入到砂浆、石膏等无机建材之中需经过机械搅拌、板材干燥高温处理等工艺，均存在受到二次加工相变材料可能渗漏的风险且昂贵的相变材料无法回收，大大提高了相变墙体的成本，同时也存在相变材料渗漏的风险，限制了相变材料在建筑中的应用推广。

发明内容

本申请实施例提供了一种发热蓄能板和供暖相变装饰板，其相变单元可回收再利用，从而降低了带有相变材料的墙体的成本。

本申请实施例提供了一种发热蓄能板，发热蓄能板包括贴合的电热膜层和蓄能层，所述蓄能层包括基板和相变单元，所述基板上设置有多个安装孔，所述相变单元安装在所述安装孔中，且所述相变单元的第一端靠近所述电热膜层以吸收所述电热膜层放出的热量；

所述蓄能层上还设置有所述电热膜层的控制单元；

所述发热蓄能板还包括导热支架，所述相变单元通过所述导热支架安装在所述安装孔中；

所述导热支架套设在所述相变单元外侧；

所述相变单元包括密封的壳体和设置在所述壳体内部的相变材料；

所述导热支架包括连接管和设置在所述连接管两端的第一连接板和第二连接板，所述相变单元安装在所述连接管中，且所述导热支架与所述相变单元的端面和外周面接触；

所述第一连接板与所述电热膜层固定连接。

本申请实施例还提供了一种供暖相变装饰板，供暖相变装饰板包括防火隔热墙板、装饰膜和前述的发热蓄能板，所述发热蓄能板设置在所述防火隔热墙板和所述装饰膜之间。

相比于一些技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的发热蓄能板，其相变单元独立安装在基板上，在使用过程中，若墙体中的其他板材损坏需要更换时，相变单元可单独拆卸并回收再利用，与现有技术中常规设置的相变材料层相比，实现了相变材料的回收再利用，进而降低了墙体的使用成本。并且，本申请实施例中这种设置多个相对独立的相变单元的结构形式，相比现有的相变材料层，由于基板的存在，提高了发热蓄能板的强度，也降低了板材整体的厚度，提高了发热蓄能板的实用性。

本申请实施例提供的供暖相变装饰板，有效减缓了电热膜断电后环境温度的下降速度，提高了环境温度的稳定性，从而提高人们生活环境的舒适性。并且，供暖相变装饰板中的相变材料(相变单元)可回收利用，进而降低了供暖相变装饰板的使用成本。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例所述的蓄能层的结构示意图；

图2为本申请实施例所述的发热蓄能板的结构示意图；

图3为本申请实施例所述的相变单元的结构示意图；

图4为本申请实施例所述的导热支架的结构示意图；

图5为本申请实施例所述的导热支架中安装相变单元的结构示意图；

图6为本申请实施例所述的供暖相变装饰板的结构示意图。

图示说明：

1-发热蓄能板，11-电热膜层，12-蓄能层，121-基板，122-相变单元，123-控制单元，13-导热支架，131-第一连接板，132-第二连接板，133-连接管，134-通孔，21-壳体，211-中空通道，3-防火隔热墙板，4-装饰膜。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

现有的墙体或墙板中，添加相变材料主要有以下两种方式：第一、将相变微胶囊、多孔介质定型相变材料等相变材料制品加入到水泥、砂浆、石膏等传统无机建材料浆中，经过该建材的成型工艺得到含有相变材料的建材产品。但这种方式主要存在以下弊端：(1)相变微胶囊或多孔介质定型相变材料，由于加入到砂浆、石膏等无机建材之中需经过机械搅拌、板材干燥高温处理等工艺均存在相变材料受到二次加工而可能渗漏的风险；(2)价格昂贵的相变材料(尤其是有机相变材料)无法回收再利用，形成一定的资源浪费，无形中大大提高了相变建材的成本。第二、相变材料制品主要以“相变材料层”的形式进行复合以形成多层的墙板。但这种结构形式存在诸多弊端，例如：(1)由于大尺寸相变材料制品与传统无机建材本是两个独立的产品，简单贴合工艺处理后存在挠度、强度等性能差异，墙板在运输或安装过程中，受到外力发生碰撞、变形弯曲时，易发生相变材料层与无机建材板材剥离、断裂等问题；(2)带有相变材料层的墙板无法任意裁剪，对墙板进行裁剪时，会破坏相变材料层的完整性，甚至会直接损坏相变材料层；(3)导热效果不佳，相变材料层由于与无机建材板材简单复合，室内热量需透过无机建材板材传递，限制了相变材料的热交换能力。

本申请实施例提供了一种发热蓄能板1，如图1和图2所示，发热蓄能板1包括贴合的电热膜层11和蓄能层12，蓄能层12包括基板121和相变单元122，基板121上设置有多个安装孔，相变单元122安装在安装孔中，且相变单元122的第一端靠近电热膜层11以吸收电热膜层11放出的热量；蓄能层12上还设置有电热膜层11的控制单元123。

电热膜层11和蓄能层12可以通过粘接的方式固定，电热膜层11放热时，蓄能层12会吸收部分热量，当电热膜层11停止工作时，蓄能层12中的相变单元122会释放出存储的热量，节省能源，提高用户的使用体验。基板121上分布有多个安装孔，相变单元122安装在安装孔中。电热膜可选用石墨烯电热膜。

应当理解的是，安装孔可以是通孔，也可以是盲孔。安装孔中的相变单元122，其第一端可以直接与电热膜层11接触，以更好的吸收电热膜层11放出的热量；也可以通过其他高导热材料间接与电热膜层11接触，以提高相变单元122的吸热效率。

电热膜层11的控制单元123可以设置在基板121下方的位置，如图1和图2所示。控制单元123可以包括测量电热膜表面温度与装饰膜4表面温度的传感器、电热膜电源线、温控器、过载保护装置等。温控器可选用具有WIFI连接功能的温控器，以支持远程控制，便于用户控制及实现房屋智能化。

本申请实施例提供的发热蓄能板1，结构稳定，不易损坏，墙板在运输或安装过程中，受到外力发生弯曲时，内部的相变单元122不会受损。相变材料层可以回收再利用，当墙体报废或需要更换时，内部的相变单元122可单独拆卸出，以便回收再利用，且回收过程中相变单元122不易损坏，避免了相变材料的浪费，也节约了成本。带有相变材料层的墙板能够任意裁剪，为墙板的铺设提供了极大的便利性，对墙板进行裁剪时，部分相变单元122直接被裁剪掉即可，不会对其他相变单元122造成影响。

本申请实施例提供的发热蓄能板1因含有相变蓄能层12，会在石墨烯电热膜工作时发生相变进行吸热从而将石墨烯电热膜所产生的的热量储存，当石墨烯电热膜断电后，相变蓄能层12中的相变材料将再次相变进行放热，从而有效减缓了石墨烯电热膜断电后环境温度的下降速度，提高了环境温度的稳定性，从而提高人们生活环境的舒适性。基板121可选用石膏板(例如：防火石膏板等)、硅酸钙板、纤维水泥板、玻镁板的其中一种，为石墨烯电热膜的安全性提供保障，选用石膏板时，可以是纸面石膏板，也可以是无纸石膏板，基板的厚度可以是9.5-30mm。本申请实施例所提供的发热蓄能板1可以与其他板材(例如：热反射膜、装饰层等)继续复合，形成完整的墙体(墙板)。温控器可选用具有WIFI连接功能的温控器，可实现用户在回家途中提前开启石墨烯电热膜，达到下班回家就有理想环境温度的目的，提高用户对本产品的可操作性。

在一示例性实施例中，如图4和图5所示，发热蓄能板1还包括导热支架13，相变单元122通过导热支架13安装在安装孔中，导热支架13套设在相变单元122外侧。

设置导热支架13，既可以固定相变单元122，提高相变单元122安装的稳定性，又可以提高相变材料的吸热效率：相比于相变单元122仅能通过端面吸收电热膜层11的热量，设置导热支架13后，电热膜层11还可通过导热支架13从相变单元122的圆周面处进行传热，能够有效消除相变材料的高度对吸热效率的影响。即，导热支架13可以是圆筒结构，相变单元122安装在圆筒中且相变单元122的外圆周面与圆筒内壁接触，电热膜层11可通过导热支架13从相变单元122的圆周面处进行传热，以提高相变单元122的吸热效率。

在一示例性实施例中，相变单元122包括壳体21和设置在壳体21内部的相变材料，壳体21为带有中空通道211的空心圆柱体。

如图3所示，壳体21为空心圆柱体，且壳体21上设置有沿轴向贯穿的通道(中空通道211)。电热膜层11产生的热量，一部分通过相变单元122的端面和导热支架13被相变单元122吸收，另一部分通过中空通道211向室内散发，为室内供热(当然，实际中还存在热损失，此处不予考虑)。

壳体21的内径(即中空通道211的直径)为3～6mm，外径10～25mm。

在一示例性实施例中，如图4和图5所示，导热支架13包括连接管133和设置在连接管133两端的第一连接板131和第二连接板132，相变单元122安装在连接管133中；第一连接板131与电热膜层11固定连接。第一连接板131和第二连接板132均为圆形板，第一连接板131和第二连接板132的外径均大于连接管133的外径。导热支架13的高度与基板121的厚度相同。

图5中，为将“相变单元122安装在导热支架13中”的具体结构示意清楚，第二连接板132被省略而未显示。壳体21被连接管133挡住的部分以虚线的方式显示。连接管133与相变单元122(外壳)的外圆周面之间可以是过渡配合或过盈配合，使连接管133内壁与外壳的外圆周面接触，以提高传热效率；图5中在连接管133内壁与外壳的外圆周面之间显示出的较大间隙，仅是为了将安装方式示意清楚，并非是实际中二者之间存在较大的间隙。

导热支架13的高度与基板121的厚度相同，导热支架13可对基板121起到良好的支撑作用；在基板121上开孔会对基板121的强度造成一定影响，尤其是开孔的周围区域，容易开裂，导热支架13可对基板121起到一定的强度补偿作用，提高基板121的工作可靠性。第一连接板131的面积大于相变单元122的端面面积，可提高相变单元122(导热支架13)的吸热效率：由于导热支架13直接与相变单元122的端面及外圆周面接触，使相变单元122由原来的“端面吸热”变为“端面和外圆周面共同吸热”(导热支架的吸热效率显著快于基板)，大大提高了相变单元122的吸热效率。同理，相变单元122向室内的放热效率也得到了提高。应当注意的是，此处提高的是相变单元122的放热效率，而不是缩短相变单元122的放热时间。连接管133的壁厚可以是0.2～0.5mm。

在一示例性实施例中，如图4所示，第一连接板131和第二连接板132的中心位置均设置有通孔134，中空通道211通过通孔134与外部连通。

电热膜层11产生的热量，除被相变单元122吸收外，其他热量通过通孔134和中空通道211向室内散发，为室内供热。通孔134的直径可以是0.5～1mm。

在一示例性实施例中，如图1所示，相变单元122在基板121上呈点阵式分布。相邻相变单元122之间的距离为30-60mm(以相变单元122的外径计算)。

发热蓄能板1能任意裁剪，以适应不同场景的安装需求。相变单元122在基板121上呈点阵式分布，分布均匀，电热膜层11发热均匀，提高了用户的使用体验。

当然，在裁剪过程中，应当注意尽量避免裁切到相变单元122。

在一示例性实施例中，导热支架13的材质为铜或铝合金；壳体21由聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺和热塑性聚酯中的一种或多种制成。

当然，导热支架13还可采用其他高导热金属材料，以提高相变单元122的吸热效率。

本申请实施例提供的发热蓄能板这种结构，可使用有机相变材料(例如：石蜡、月桂酸和十六烷中的一种或多种)，也可使用无机相变材料(例如十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠和六水氯化钙的一种)，能够对板材的成本做到很好的控制：相变材料用料少、不易受损、且可回收利用。

本申请实施例还提供了一种供暖相变装饰板，如图6所示，供暖相变装饰板包括防火隔热墙板3、装饰膜4和前述的发热蓄能板1，发热蓄能板1设置在防火隔热墙板3和装饰膜4之间。

防火隔热墙板3朝向室外一侧，装饰膜4朝向室内一侧，从结构上来看，供暖相变装饰板由外至内可以是“防火隔热墙板3、电热膜层11、蓄能层12、装饰膜4”(如图6所示)，还可以是“防火隔热墙板3、蓄能层12、电热膜层11、装饰膜4”。

防火隔热墙板为聚苯泡沫板、聚酯保温板、岩棉复合板或真空绝热板的其中一种；装饰膜为PVC膜、PU膜、PET膜、无纺布膜或纸膜的其中一种或多种。

在本申请中的描述中，需要说明的是，“上”、“下”、“一端”、“一侧”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“装配”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

Claims (6)

1.一种发热蓄能板，其特征在于，包括贴合的电热膜层和蓄能层，所述蓄能层包括基板和相变单元，所述基板上设置有多个安装孔，所述相变单元安装在所述安装孔中，且所述相变单元的第一端靠近所述电热膜层以吸收所述电热膜层放出的热量；

所述蓄能层上还设置有所述电热膜层的控制单元；

所述发热蓄能板还包括导热支架，所述相变单元通过所述导热支架安装在所述安装孔中；

所述导热支架套设在所述相变单元外侧；

所述相变单元包括密封的壳体和设置在所述壳体内部的相变材料；

所述导热支架包括连接管和设置在所述连接管两端的第一连接板和第二连接板，所述相变单元安装在所述连接管中，且所述导热支架与所述相变单元的端面和外周面接触；

所述第一连接板与所述电热膜层固定连接；

所述壳体为空心圆柱体，且所述壳体上设置有沿轴向贯穿的通道；

所述第一连接板和所述第二连接板的中心位置均设置有通孔，所述通道通过所述通孔与外部连通。

2.根据权利要求1所述的发热蓄能板，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板均为圆形板，所述第一连接板和所述第二连接板的外径大于所述连接管的外径。

3.根据权利要求1所述的发热蓄能板，其特征在于，所述导热支架的高度与所述基板的厚度相同。

4.根据权利要求1至3中任一所述的发热蓄能板，其特征在于，所述相变单元在所述基板上呈点阵式分布，相邻所述相变单元之间的距离为30-60mm。

5.根据权利要求1至3中任一所述的发热蓄能板，其特征在于，所述导热支架的材质为铜或铝合金；所述壳体由聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺和热塑性聚酯中的一种或多种制成。

6.一种供暖相变装饰板，其特征在于，包括防火隔热墙板、装饰膜和如权利要求1至5中任一所述的发热蓄能板，所述发热蓄能板设置在所述防火隔热墙板和所述装饰膜之间。