CN114521820A - 一种外置加热系统的电热毛巾架 - Google Patents

Abstract

一种外置加热系统的电热毛巾架，包括架体，架体底部设置有进水口和出水口，还包括有设置于架体下方的加热系统，包括一控制盒，控制盒内置有：即热发热体，其内设有连接出水口的管道；循环泵，其泵室分别与热发热体内的管道以及出水口连通；电机，用于驱动循环泵转动；温控器，与即热发热体、循环泵和电机电连接。本发明通过系统中的即热发热体极速加热系统内的流体水，然后通过循环泵带动热水在系统内进行快速循环流动，使得整个产品可迅速加热；能让产品的有效热能总转换率达到90％以上，散热量也更加均匀；当产品达到设定温度时运行功率调低至额定功率的20％‑40％，达到降低功耗的目的，本发明总体上可以减少至少60％以上的能耗。

Description

一种外置加热系统的电热毛巾架

技术领域

本发明涉及毛巾架领域，具体涉及一种外置加热系统的电热毛巾架，通过系统中即热发热体极速加热系统内的水温，然后通过循环泵带动热水在系统内进行快速循环流动，使得整个产品可迅速加热，能让产品的有效热能总转换率大幅度提升。

背景技术

原有国内外传统毛巾架和电热毛巾架的热源主要有加热棒加热(附图1)、发热线加热(附图2)、以及集中供暖加热(附图3)等，传统毛巾架和电热毛巾架有如下缺陷：

加热棒加热产品：由于热液上浮，会造成比较明显的发热不均匀现象上热下凉，加热棒(01)下部的冷端部分位置甚至会出现不热，加热棒的发热体部分过分集中使得热效率的转换会大大降低，从而导致产品使用的稳定性和寿命都比较低，发热也慢，耗电量也大；

发热线加热产品：由于发热线(02)的原理是一层绝缘硅层包裹发热丝，这种发热线加热产品是无法精准控制温度，会导致产品局部高温，覆盖纺织物时甚至引起火灾等安全隐患，发热线整体寿命衰减快，寿命短，如若损坏整机报废，稳定性和寿命都比较差，安全性也差，而且异味严重；

集中供暖毛巾架产品：由于集中供暖毛巾架产品需要锅炉，壁挂炉(03)以及整个供暖的循环系统来支持其运行，系统组成结构复杂，成本非常高，检修维修也非常困难，而且开机能耗非常大。

为了解决以上国内外传统毛巾架和电热毛巾架的发热慢、发热不均匀、稳定性和寿命低、热效率转换低、耗电量大、不安全、系统复杂成本高，检修维修成本高等缺陷和问题，我们提出了一种外置加热系统的电热毛巾架。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本发明提供一种外置加热系统的电热毛巾架来解决，通过系统中即热发热体极速加热系统内的水温，然后通过循环泵带动热水在系统内进行快速循环流动，使得整个产品可迅速加热，能让产品的有效热能总转换率大幅度提升，接下来对本发明做进一步地阐述。

一种外置加热系统的电热毛巾架，包括架体，架体底部设置有进水口和出水口，还包括有设置于架体下方的加热系统，包括一控制盒，控制盒内置有：

即热发热体，用于加热流体，其内设有连接出水口的管道；

循环泵，用于将流体压入架体，其泵室分别与热发热体内的管道以及出水口连通；

电机，用于驱动循环泵转动；

温控器，与即热发热体、循环泵和电机电连接。

作为优选地，所述架体在进水口和出水口通过接管连接控制盒，并通过活接螺帽紧固。

作为优选地，进水口、出水口毗邻设置在架体最底部的横管上，且进水口、出水口之间的横管内置有隔断部件。

作为优选地，所述隔断部件为与横管内壁一体的隔断，即在加工横管时形成。

作为优选地，所述隔断部件为挡片，横管内壁设置有凸肩，且凸肩靠近进水口，挡片抵触在凸肩上；目的在于使挡片能在流体的作用下稳定在凸肩上而不被流体带走。

作为优选地，所述隔断部件为截止阀，通过截止阀的截止状态阻断进水口、出水口处形成与加热系统之间的环流；相比于挡片，截止阀位置完全固定，不收流体波动的影响。

作为优选地，除最底端的横管外，其余所有横管上均设置有电磁阀，电磁阀与温控器电连接；目的在于可将毛巾架的任意一根或多根横管隔断，而剩余横管保持通路，进而在此特定的烘干上挂置毛巾，将热能集中在挂设有织物的横管上，以此降低能耗。

作为优选地，所述控制盒底部为一底盖，底盖上设置有通风孔，用于维持控制盒内外的气流流通，起到对电器件的散热作用。

作为优选地，所述控制盒内置有与温控器电连接的温度探头，所述温度探头接触流体设置或接触内部流通流体的部件外壁；用以直接或间接获取流体的温度，作为控制盒智能控制调节即热发热体功率的依据。

作为优选地，所述控制盒内置有流量计，所述流量计内置于回水管内并与温控器电连接，用于获取流体的流量以作为温控器控制电机功率的依据。通过流量的监控控制电机的转速，以维持流体流速稳定。

作为优选地，进一步地，毛巾架顶部例如某一竖管顶部设置有一排气阀，用以排气降压。

作为优选地，所述即热发热体、电机通过交流电插头与家庭线路板电性连接。

作为优选地，包括太阳能发电板，太阳能发电板与控制盒电连接，通过控制盒的控制向加热系统供电，所述控制盒上连接有线束，线束通过快速接头与太阳能发电板电性连接，所述线束通过线扣固定于控制盒的线扣孔上。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过系统中的即热发热体极速加热系统内的流体水，然后通过循环泵带动热水在系统内进行快速循环流动，使得整个产品可迅速加热。经试验验证，能让产品的有效热能总转换率达到90％以上，散热量也更加均匀；同时，当产品达到设定温度时系统会将产品的运行功率调低至额定功率的20％-40％以支持系统的继续运行，达到降低功耗的目的。通过大量实验数据得到，本发明在总体上相比于现有的烘干毛巾架可以减少至少60％以上的能耗，在能耗上具有极其显著的进步效果。

附图说明

图1：现有技术中利用加热棒加热的毛巾架示意图；

图2：现有技术中利用发热线加热的毛巾架示意图；

图3：现有技术中利用集中供暖加热的毛巾架示意图；

图4：本发明的结构示意图；

图5：图4中加热系统的结构放大示意图；

图中：加热棒01、发热线02、壁挂炉03；

架体1、进水口101、出水口102、活接螺帽2、接管3、控制盒4、温度探头5、温控器6、流量计7、电机8、底盖9、线扣10、即热发热体11、循环泵12、线束13、快速接头14、太阳能发电板15。

具体实施方式

接下来结合附图4-5对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。

一种外置加热系统的电热毛巾架，包括用于挂置毛巾等织物的架体1，架体1与传统的毛巾架一致，包括位于两侧的竖杆和连接在竖杆之间的并与竖杆连通的横杆，架体1底部设置有进水口101和出水口102，作为导热介质流体例如水的流进和流出的通道口，架体1下方还设置有一外置的加热系统，用于在架体外部加热流体后再将流体循环进架体内，改变现有技术下内置加热源的方式，避免出现换热不均的情况。

所述加热系统包括一控制盒4，控制盒4内置有即热发热体11、循环泵12和电机8；所述即热发热体11作为加热流体使之升温的加热源，即热发热体11可以为任意形式的加热方式，例如即热发热体内部设置有加热线圈，加热线圈缠绕在与循环泵泵室连接的管道上，通电后基于电阻发热原理实现加热，所述即热发热体11连接至架体上的出水口102，需要加热的流体由出水口102进入加热系统；即热发热体11与循环泵12连接，也即与循环泵12的泵室与即热发热体11的内腔连通，循环泵12的泵室连接至架体上的进水口101，被加热后的流体在循环泵12的作用下经进水口101被压入架体内，循环泵12连接电机8，电机8作为动力源驱动循环泵12动作以驱动流体在架体与加热系统之间循环。

本发明还包括有温控器6，所述温控器6嵌设置在控制盒4上作为一供观测的面板，所述即热发热体11、循环泵12和电机8电连接至温控器6，在温控器6的控制下工作。

所述架体1在进水口101和出水口102通过接管3连接控制盒4，并通过活接螺帽2紧固。

所述进水口101和出水口102可分别设置于两竖杆的端部，或，在作为优选的本实施例中，进水口101、出水口102毗邻设置在架体最底部的横管上，目的在于减小连接的控制盒4的体积，便于安装以及增加美感，流体由进水口、出水口进出架体，在进水口、出水口一进一出，基于进水口、出水口在横管上毗邻设置的前提，于进水口、出水口处形成与加热系统之间的环流，使得架体上部流体的流动换热不足，为克服这一附加不利影响，本实施例在进水口101、出水口102之间的横管内部设置有隔断部件(未示出)，用以隔断此循环。

所述隔断部件可以为与横管内壁一体的隔断，即在加工横管时，由横管两端向下加工，在进水口、出水口之间留下一定厚度的未加工的隔断即可。

所述隔断部件还可以为挡片，横管内壁设置有凸肩，所述挡片安装在此凸肩上，且凸肩靠近进水口101，目的在于使挡片能在流体的作用下稳定在凸肩上而不被流体带走，具体地，进水口、出水口处形成与加热系统之间的环流由进水口流向出水口，凸肩靠近进水口，流体将挡片压紧在凸肩上，进而隔断此环流，所述挡片在安装时由横管靠近进水口一侧的端部压入，相比于与横管内壁一体设置的形式，设置挡片使得横管维持贯通状态，利于加工和后期清晰、检修。

所述隔断部件还可以为截止阀，即进水口101、出水口102之间通过截止阀隔断，通过截止阀的截止状态阻断进水口、出水口处形成与加热系统之间的环流，相比于挡片，截止阀位置完全固定，不收流体波动的影响。

进一步地，除最底端的横管内设置隔断部件外，其余所有横管上均设置有电磁阀，电磁阀与温控器6电连接，目的在于可将毛巾架的任意一根或多根横管隔断，而剩余横管保持通路，进而在此特定的烘干上挂置毛巾，流体在被隔断的横管内流动不畅，仅在与竖管的连通口处产生局部紊流，因竖管内流体始终流动，基于伯努利原理，流动的流体压强小，故而产生部分流体交换，但总体上热交换集中在流通的横管上，将热能集中在挂设有织物的横管上，以此降低能耗。所述电磁阀可安装在横管与某一竖管的连接处。

所述控制盒4底部为一底盖9，底盖9上设置有通风孔，在毛巾架工作过程中，强弱电器件工作均会发热，所述通风孔的作用在于维持控制盒内外的气流流通，起到对电器件的散热作用。

所述控制盒4内还内置有与温控器6电连接的温度探头5，所述温度探头5接触流体设置或接触内部流通流体的某部件(例如连接循环泵和进水口的管道)的外壁，用以直接或间接获取流体的温度，作为控制盒4智能控制调节即热发热体11功率的依据。

所述控制盒4内还内置有流量计7，所述流量计7内置于连接至进水口的回水管内并与温控器6电连接，用于获取流体的流量以作为温控器6控制电机8功率的依据。在毛巾架工作过程中，流体本身存在挥发，而被即热发热体11加热后将产生较多的蒸汽，蒸汽积聚在毛巾架顶部，再有电机8的动作本身存在不稳定，使得毛巾架内部压力增大，流体流速快，换热效率受影响，在此情况下，通过控制盒4控制电机8转速降低。

进一步地，毛巾架顶部例如某一竖管顶部设置有一排气阀，用以排气降压。

本实施例所述的毛巾架为家用卫浴品，主要连接至家用电网，根据常识，家庭用电为220V交流电，故，所述即热发热体11、电机8通过交流电插头16与家庭线路板电性连接。基于新能源的发展，太阳能在家电领域内运用越来越普遍，本发明的毛巾架也存在两路电源来源，一路即前述的家庭用电，另一路为太阳能，具体地，包括太阳能发电板15，太阳能发电板包含蓄电池，太阳能发电板与控制盒4电连接，通过控制盒4的控制向加热系统供电，所述控制盒4上连接有线束13，线束13通过快速接头14与太阳能发电板电性连接，所述线束13通过线扣10固定于控制盒的线扣孔上。

基于目前主流太阳能发电板15向外输出的是直流电的实际，所述循环泵8为直流循环泵，而循环泵则通过直流交流转换器连接至家用电。

需要说明的是，本发明所述的加热系统应用在毛巾架上以改变现有技术的加热方式，毛巾架可以是在现有的毛巾架上直接应用，但并不局限于毛巾架，还可以是暖气片，即可以直接应用在暖气片上，进行连接在暖气片的进出口上即可，工作原理与烘干架一致。

本发明通过系统中的即热发热体极速加热系统内的流体水，然后通过循环泵带动热水在系统内进行快速循环流动，使得整个产品可迅速加热。经试验验证，能让产品的有效热能总转换率达到90％以上，散热量也更加均匀；同时，当产品达到设定温度时系统会将产品的运行功率调低至额定功率的20％-40％以支持系统的继续运行，达到降低功耗的目的。通过大量实验数据得到，本发明在总体上相比于现有的烘干毛巾架可以减少至少60％以上的能耗，在能耗上具有极其显著的进步效果，同时与国内外传统的加热棒加热、发热线、集中供暖产品相比具有极速升温、发热均匀、有效热能转换率高、耗电量低、安全、无异味、稳定性高寿命长，系统成本低等颠覆性的优势。本发明除了可以在传统电压下使用以外，还能通过太阳能绿色清洁能源直流电运行该系统，真正实现了国家倡导的绿色节能环保。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外置加热系统的电热毛巾架，包括架体(1)，架体(1)底部设置有进水口(101)和出水口(102)，其特征在于：

还包括有设置于架体(1)下方的加热系统，包括一控制盒(4)，控制盒(4)内置有：

即热发热体(11)，用于加热流体，其内设有连接出水口的管道；

循环泵(12)，用于将流体压入架体，其泵室分别与热发热体内的管道以及出水口连通；

电机(8)，用于驱动循环泵转动；

温控器(6)，与即热发热体、循环泵和电机电连接。

2.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：所述架体(1)在进水口(101)和出水口(102)通过接管(3)连接控制盒(4)，并通过活接螺帽(2)紧固。

3.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：所述控制盒(4)底部为一底盖(9)，底盖(9)上设置有通风孔。

4.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：所述控制盒(4)内置有与温控器(6)电连接的温度探头(5)，所述温度探头(5)接触流体设置或接触内部流通流体的部件外壁。

5.根据权利要求1所述的其特征在于：所述控制盒(4)内置有流量计(7)，所述流量计(7)内置于回水管内并与温控器(6)电连接，用于获取流体的流量以作为温控器(6)控制电机(8)功率的依据。

6.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：

所述即热发热体(11)、电机(8)通过交流电插头(16)与家庭线路板电性连接。

7.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：还包括有太阳能发电板(15)，太阳能发电板与控制盒(4)电连接，通过控制盒(4)的控制向加热系统供电，所述控制盒(4)上连接有线束(13)，线束(13)通过快速接头(14)与太阳能发电板电性连接，所述线束(13)通过线扣(10)固定于控制盒的线扣孔上。

8.根据权利要求1所述的电热毛巾架，其特征在于：所述进水口(101)、出水口(102)毗邻设置在架体最底部的横管上，且进水口(101)、出水口(102)之间的横管内置有隔断部件。

9.根据权利要求8所述的电热毛巾架，其特征在于：

所述隔断部件为与横管内壁一体的隔断；或，

所述隔断部件为挡片，横管内壁设置有凸肩，且凸肩靠近进水口(101)，挡片抵触在凸肩上；或，

所述隔断部件为截止阀，通过截止阀的截止状态阻断进水口、出水口处形成与加热系统之间的环流。

10.根据权利要求9所述的电热毛巾架，其特征在于：除最底端的横管外，其余所有横管上均设置有电磁阀，电磁阀与温控器(6)电连接。

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