CN115095902A - 石墨水暖加热器及采暖系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种石墨水暖加热器及采暖系统，包括：加热管，所述加热管的外周涂覆有石墨涂层，所述石墨涂层的两端分别连接加热导线；护筒，所述护筒套设在所述加热管的外周，并在所述护筒和所述加热管之间形成环空；上盖和下盖，分别设置于所述护筒的两端，并将所述加热管的两端封闭，且所述上盖和所述下盖分别设置有与所述加热管连通的上接头和下接头。如此设置，解决了现有的采暖设备功率大，不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题。

Description

石墨水暖加热器及采暖系统

技术领域

本申请涉及采暖设备技术领域，更具体地说，涉及一种石墨水暖加热器及采暖系统。

背景技术

我国冬季采暖的能源主要分三种：煤炭、天然气、电力，只有电力是零排放的能源；天然气是不可再生能源；国内产量低、成本高、不能普及；煤在燃烧过程中会释放出二氧化硫、一氧化碳等污染气体。

秦岭以南居民现在供暖需求越来越高，由于该地区没有建设集中供暖系统，采用洁净、环保、低能耗等分户式采暖是大势所趋，供暖行业未来势必是新能源供暖为主导。

目前市场现有供暖方式主要以空调、电油酊、煤炭锅炉、壁挂炉等传统的技术产品为主，严重消耗资源以及带来取暖污染，且每年冬季供暖所使用的传统供暖装置给用户带来居高不下的成本而且不符合国家制定的清洁供暖标准；传统的供暖装置需要使用非常大的功率来供暖，如空调、电油汀等一般功率在2500W以上且不利于节能减排。

传统的加热器(独立电水暖、电油酊等)选用金属原材料如：镍铬两者可与铁、铝、硅、碳、硫等杂质合金成镍铬丝做成电器元件放置在暖气片内部进行加热。这种技术方案难以实现水在暖气片内部进行循环，暖气片只有局部发热。供暖只有几个平方，超大的功率费电却难以达到较好的取暖效果。

因此，如何解决现有的采暖设备功率大不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种石墨水暖加热器及采暖系统，其能够解决现有的采暖设备功率大不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本申请提供了一种石墨水暖加热器，包括：

加热管，所述加热管的外周涂覆有石墨涂层，所述石墨涂层的两端分别连接加热导线；

护筒，所述护筒套设在所述加热管的外周，并在所述护筒和所述加热管之间形成环空；

上盖和下盖，分别设置于所述护筒的两端，并将所述加热管的两端封闭，且所述上盖和所述下盖分别设置有与所述加热管连通的上接头和下接头。

优选地，所述加热管的两端分别通过密封圈与所述上盖和所述下盖密封。

优选地，所述上盖和所述下盖设置有供所述密封圈嵌入的第一密封槽，所述密封圈设置有供所述加热管嵌入的第二密封槽。

优选地，所述石墨涂层沿所述加热管的周向延伸，且所述石墨涂层的两端间隔设置，所述加热导线连接于所述石墨涂层的轴向同侧。

优选地，所述上盖或所述下盖上设置有供所述加热导线贯穿的接线孔。

优选地，所述上盖和所述下盖通过连接杆连接，所述连接杆一端与所述上盖螺纹连接、另一端与所述下盖通过螺母连接。

优选地，所述护筒内壁沿周向分布有多个沿轴向延伸的限位杆，所述上盖嵌在所述护筒内并与所述限位杆的端部连接，所述下盖设置有供所述限位杆嵌入的避让槽。

优选地，所述下盖设置有散热孔。

本申请提供了一种采暖系统，包括有如上任意一项所述的石墨水暖加热器。

优选地，还包括：

取暖装置，内部设置有循环水路；

蓄水箱，设置于所述取暖装置的顶部，并与所述循环水路连通；

排水阀，设置于所述取暖装置的底部，并与所述循环水路连通；

其中，所述石墨水暖加热器的上接头和下接头分别与所述循环水路的两端连通。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在使用时，根据加热管外表面的石墨涂层的温差和加热管内部的布朗运动，带动加热管内部的水热循环，实现对暖气内部的供暖，仅用400w的功率可供暖25平米，根据室内空间的大小可配不同的功率来提升供暖面积，而且，无需铺设水管道、无需外挂机、便捷安装；独立分区取暖；节能、环保、零污染、零排放；与其他采暖装置相比为用户大大降低了使用成本。解决了没有集中供暖的区域以及广大的农村地区的供暖问题。逐步取代现有的高消耗的取暖产品，为我国提前达到“碳中和”贡献一份力量。如此设置，解决了现有的采暖设备功率大，不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一些示例性实施例示出的本石墨水暖加热器的分解图；

图2是根据一些示例性实施例示出的本石墨水暖加热器的剖面图；

图3是根据一些示例性实施例示出的上盖的正侧立体图；

图4是根据一些示例性实施例示出的上盖的背侧立体图；

图5是根据一些示例性实施例示出的下盖的正侧立体图；

图6是根据一些示例性实施例示出的下盖的背侧立体图；

图7是根据一些示例性实施例示出的采暖系统的主视图；

图8是根据一些示例性实施例示出的采暖系统的内部结构图。

图中：1、加热管；2、石墨涂层；3、护筒；4、上盖；5、下盖；6、密封圈；7、连接杆；8、限位杆；9、软管；10、第一密封槽；41、上接头；51、下接头；52、避让槽；53、接线孔；54、散热孔；100、石墨水暖加热器；200、取暖装置；300、蓄水箱；400、排水阀；。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参考图1-8，本具体实施方式提供了一种石墨水暖加热器，包括加热管1、护筒3、上盖4和下盖5。

加热管1用于供水流通过，进而对内部的水流进行温度调节。具体地，加热管1的外周涂覆有石墨涂层2，石墨涂层2的两端分别连接加热导线，通过将加热导线与电源连通，可以实现石墨涂层2对加热管1的加热，石墨加热材料相对于传统的镍铬等传统的加热材料具有更好的加热速度，以及更高的热转换效率，因此能够最大的将电能转换为热能。

这里，加热管1设置为玻璃圆柱管。

护筒3套设在加热管1的外周，并在护筒3和加热管1之间形成环空，通过石墨涂层2的加热，可以使得环空内部形成高温区域，进而防止加热管1 内部的温度散失，起到保温作用，有利于迅速实现温度调节。

上盖4和下盖5分别设置于护筒3的两端，通过护筒3、上盖4和下盖5 围成用于对加热管1进行防护的外壳，具有较好的稳定性。而且，上盖4和下盖5分别将加热管1的两端封闭，同时上盖4和下盖5分别设置有与加热管1连通的上接头41和下接头51，上接头41和下接头51分别接入进水和出水，并在加热管1的内部形成封闭的加热空间，可以保证水流的稳定性和安全性，防止水流入环空内，造成电路故障。

为了便于管路连接，上接头41和下接头51可以连接软管9。

在使用时，根据加热管1外表面的石墨涂层2的温差和加热管1内部的布朗运动，带动加热管1内部的水热循环，实现对暖气内部的供暖，仅用400w 的功率可供暖25平米，根据室内空间的大小可配不同的功率来提升供暖面积，而且，无需铺设水管道、无需外挂机、便捷安装；独立分区取暖；节能、环保、零污染、零排放；与其他采暖装置相比为用户大大降低了使用成本。解决了没有集中供暖的区域以及广大的农村地区的供暖问题。逐步取代现有的高消耗的取暖产品，为我国提前达到“碳中和”贡献一份力量。

如此设置，解决了现有的采暖设备功率大，不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题。

一些实施例中，加热管1的两端分别通过密封圈6与上盖4和下盖5密封，密封圈6抵紧在加热管1和上盖4之间，以及加热管1和下盖5之间，提升了加热管1、上盖4和下盖5之间的密封性，进一步防止了加热管1内部的水外流至环空内，影响石墨涂层2的稳定性和电路安全。

其中，上盖4和下盖5设置有供密封圈6嵌入的第一密封槽10，密封圈 6设置有供加热管1嵌入的第二密封槽。在安装时，先将加热管1的端部嵌入到密封圈6的第二密封槽内，再将密封圈6嵌入到上盖4或者下盖5的第一密封槽10内，以使得密封圈6被压紧在加热管1的端面和内外侧壁，这样通过多个嵌合的方式，可以提升密封强度和稳定性。

一些优选方案中，石墨涂层2沿加热管1的周向延伸，这里，石墨涂层2 为长方形薄片并沿加热管1弯折呈弧形，而且，石墨涂层2的两端间隔设置，以使得在石墨涂层2的两端之间形成沿加热管1轴向延伸的隔离带，这样可以保证最大的加热面积，以及较好的附着性。

同时，加热导线连接于石墨涂层2的轴向同侧，如此，加热导线由石墨涂层2的同侧穿出，有利于节省线路使用，并保证线路连接稳定。

其中，上盖4或下盖5上设置有供加热导线贯穿的接线孔53。这里，可以在下盖5设置接线孔53，加热导线连接在石墨涂层2的下部，并由接线孔 53穿出，在加热导线的重量作用下，竖直垂下，不会影响到石墨涂层2的加热效果和稳定性。

一些实施例中，上盖4和下盖5通过连接杆7连接，连接杆7一端与上盖4螺纹连接、另一端与下盖5通过螺母连接。这样，可以通过连接杆7可以加固上盖4和下盖5之间的连接，并将上盖4和下盖5限位在护筒3的两端。

具体地，连接杆7的上端设置有外螺纹，上盖4设置有内螺纹，以使得连接杆7的上端与上盖4螺纹连接；连接杆7的下端设置有外螺纹，下盖5 设置有供连接杆7穿过的开孔，连接杆7的下端穿过开孔与螺母连接，这里，螺母与下盖5之间可以设置有垫片。

为了进一步对上盖4和下盖5限位，护筒3内壁沿周向分布有多个沿轴向延伸的限位杆8，具体设置有四个限位杆8。其中，限位杆8的上端低于护筒3的端部，以使得上盖4嵌在护筒3内，同时上盖4与限位杆8的端部相抵，并通过螺栓连接，进而加强连接稳定性；限位杆8的下端与护筒3的端部平齐，下盖5设置有供限位杆8嵌入的避让槽52，以使得下盖5可以通过避让槽52沿限位杆8上下滑动，有有利于根据实际情况对上盖4和下盖5的位置调节。

如图5、6所示，下盖5设置有散热孔54，当护筒3与加热管1之间的环空温度过高时，可以通过散热孔54散热，避免对设备造成损伤，同时，散热孔54可以保证环空内气压稳定，不受温度调节影响。

本申请还提供一种采暖系统，包括有如上所表述的石墨水暖加热器。如此设置，解决了现有的采暖设备功率大，不利于节能减排，且无法满足人们日常使用需求的问题。该有益效果的推导过程与石墨水暖加热器所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

进一步地，本采暖系统还包括取暖装置200、蓄水箱300、排水阀400。

取暖装置200的内部设置有循环水路，具体为暖气片。

蓄水箱300设置于取暖装置200的顶部，并与循环水路连通，可以为取暖装置200的内部蓄水，并保证水压稳定。

排水阀400设置于取暖装置200的底部，并与循环水路连通，可以将取暖装置200内部的水排水，实现热水输出，以及废水排流。

其中，石墨水暖加热器100的上接头41和下接头51分别与循环水路的两端连通。具体地，取暖装置200设置有进水接头和出水接头，进水接头与上接头41连接，出水接头与下接头51连通，以使循环水路与石墨水暖加热器100的热量循环。

而且，为了增大热水循环的速度，在石墨水暖加热器100的顶部或底部可以增加压力水泵。

这里，取暖装置200可以设置为一体结构，即石墨水暖加热器100直接与取暖装置200一体成型。

本石墨水暖加热器形成的采暖系统与各种电采暖器比照表如下：

电暖气	功率	制暖方式	室内湿度	采暖效率
					石墨水暖加热器	400W	电加热型	保湿	高
分体式2P空调	1900W	热泵型	维持	低
					红外太阳	2200W	红外放射型	干燥	中

注：房屋面积25平米、高2.5米室内温度：23°

需要说明的是，本文所表述的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本文的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种石墨水暖加热器，其特征在于，包括：

加热管(1)，所述加热管(1)的外周涂覆有石墨涂层(2)，所述石墨涂层(2)的两端分别连接加热导线；

护筒(3)，所述护筒(3)套设在所述加热管(1)的外周，并在所述护筒(3)和所述加热管(1)之间形成环空；

上盖(4)和下盖(5)，分别设置于所述护筒(3)的两端，并将所述加热管(1)的两端封闭，且所述上盖(4)和所述下盖(5)分别设置有与所述加热管(1)连通的上接头(41)和下接头(51)。

2.根据权利要求1所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述加热管(1)的两端分别通过密封圈(6)与所述上盖(4)和所述下盖(5)密封。

3.根据权利要求2所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述上盖(4)和所述下盖(5)设置有供所述密封圈(6)嵌入的第一密封槽(10)，所述密封圈(6)设置有供所述加热管(1)嵌入的第二密封槽。

4.根据权利要求1所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述石墨涂层(2)沿所述加热管(1)的周向延伸，且所述石墨涂层(2)的两端间隔设置，所述加热导线连接于所述石墨涂层(2)的轴向同侧。

5.根据权利要求4所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述上盖(4)或所述下盖(5)上设置有供所述加热导线贯穿的接线孔(53)。

6.根据权利要求1所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述上盖(4)和所述下盖(5)通过连接杆(7)连接，所述连接杆(7)一端与所述上盖(4)螺纹连接、另一端与所述下盖(5)通过螺母连接。

7.根据权利要求6所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述护筒(3)内壁沿周向分布有多个沿轴向延伸的限位杆(8)，所述上盖(4)嵌在所述护筒(3)内并与所述限位杆(8)的端部连接，所述下盖(5)设置有供所述限位杆(8)嵌入的避让槽(52)。

8.根据权利要求1所述的石墨水暖加热器，其特征在于，所述下盖(5)设置有散热孔(54)。

9.一种采暖系统，其特征在于，包括有如权利要求1-8任意一项所述的石墨水暖加热器。

10.根据权利要求9所述的采暖系统，其特征在于，还包括：

取暖装置(200)，内部设置有循环水路；

蓄水箱(300)，设置于所述取暖装置(200)的顶部，并与所述循环水路连通；

排水阀(400)，设置于所述取暖装置(200)的底部，并与所述循环水路连通；

其中，所述石墨水暖加热器(100)的上接头(41)和下接头(51)分别与所述循环水路的两端连通。

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