CN116753557B - 一种多模块可控的活动型地暖装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地暖技术领域，具体为一种多模块可控的活动型地暖装置及使用方法，地暖装置包括若干地暖模块和供电线，每个地暖模块包括地砖层、发热层、保持架层、控制层；控制层内水平穿过供电线，控制层上设置保持架层，保持架层内设置发热层，地砖层覆盖发热层，发热层从控制层取电，控制层使用无线方式获得控制信号，控制层控制发热层是否得电。模块化安装地暖装置，每个地暖模块相互独立且控制也独立，可以单独控制某几块地暖的发热，节省电能消耗。控制层包括支架、接电片、信号器、开关，支架内安装两块接电片，两块接电片分别与高低电位供电线电连接，信号器两端连接接电片，信号器与开关电连接，开关控制发热层内是否通电。

Description

一种多模块可控的活动型地暖装置及使用方法

技术领域

本发明涉及地暖技术领域，具体为一种多模块可控的活动型地暖装置及使用方法。

背景技术

生活水平提高，地暖越来越多的应用在人们生活中，地暖相比于空调制热，其舒适度较高，不容易使人头热晕炫，也减少人体水分丢失速度。

现有的地暖中，分为水地暖和电地暖，水地暖升温较慢且密封性要求严格，使用场景有限，电地暖在安装时，需要先行将电热回路密集铺设到地面上，电回路的密集程度直接决定升温速度，铺设时十分费时费力，铺设完毕电回路后，还需要另行铺设表层结构，并且，电回路中万一在铺设过程意外或者局部的损坏均会导致整个回路的质量下降，后期维护也十分不便，目前安装的复杂性制约了地暖的推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多模块可控的活动型地暖装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种多模块可控的活动型地暖装置，地暖装置包括若干地暖模块和供电线，每个地暖模块包括地砖层、发热层、保持架层、控制层；控制层内水平穿过供电线，控制层上设置保持架层，保持架层内设置发热层，地砖层覆盖发热层，发热层从控制层取电，控制层使用无线方式获得控制信号，控制层控制发热层是否得电。

模块化安装地暖装置，每个地暖模块相互独立且控制也独立，可以单独控制某几块地暖的发热，节省电能消耗。

控制层包括支架、接电片、信号器、开关，支架内安装两块接电片，两块接电片分别与高低电位供电线电连接，信号器两端连接接电片，信号器与开关电连接，开关控制发热层内是否通电。

地暖模块为方形，上表面为常见地砖，发热层后进行发热，热量上升到地砖层与房间内人员脚底接触供暖，保持架层提供支撑结构，信号器可以进行远程遥控，使用者通过手机或者控制面板上进行操作，独立控制每个地暖模块的发热，该技术使用现有的智能家居相关的软硬件控制即可实现，本申请不做赘述，模块化布置的地暖模块安装方便，在房间中安装时，只需要铺设能够到达每个模块的两根供电线即可，发热所用电回路集成在地暖模块内部，安装快速。

发热层包括石墨烯板、电回路、接电引脚，石墨烯板内设置若干弯折的电回路，电回路末端设置接电引脚，接电引脚竖直穿过保持架层并抵触在接电片上，开关设置在接电引脚的其中一个上。

石墨烯板在电回路通电时可以快速发热并将热量向上传导到地砖层用作供暖，电回路端部通过接电引脚引入供电电流，抵接的电连接方便在装配时发热层与控制层进行分体拆装。

保持架层包括钢架、绝热垫，钢架环绕石墨烯板，钢架边缘高过石墨烯板上沿，钢架与石墨烯板之间设置绝热垫，钢架四边与地砖层四边对其。

钢架包围石墨烯板为其提供强度保护，地砖层架设到钢架上，地砖层上部所承受的压力间接传递到钢架上，石墨烯板不受正压力，防止发热层损坏，绝热垫阻绝大部分发热层往钢架的传热，让热量绝大部分向上传递。

发热层还包括热回收组件，热回收组件嵌在石墨烯板内，热回收组件在电回路通电瞬间放热，热回收组件在电回路失电瞬间吸热。

电回路通电表面该地暖模块进入使用，此时将热回收组件内积累的能量以热量的方式散发出来，让上方地砖层快速升温，减少升温时间，而电回路失电表明该块地暖不再使用，其上现有的热量进行回收防止浪费。

热回收组件包括金属筒、活塞杆、斥力线圈、复位弹簧，金属筒设置在石墨烯板内，金属筒一端封闭、一端滑动设置活塞杆，活塞杆背离金属筒的另一端上设置永磁体，斥力线圈串联在电回路中，斥力线圈与活塞杆同轴，斥力线圈通电时产生的磁场对于活塞杆的作用力为斥力并将其朝金属筒推动，复位弹簧设置在金属筒内并成压缩状态，金属筒内充有相变组分，该相变组分的状态限制为：活塞杆处于深入金属筒极限位置时，相变组分为液态，活塞杆处于远离金属筒筒底位置时，相变组分为气态。

活塞杆的两个极限位置对应不同的金属筒内腔容积，该容积下定量的物质组分可以压力不等，例如金属筒内充入少量酒精，在复位弹簧伸展状态下撑起的金属筒容腔中，压力低于酒精饱和蒸气压，酒精全为气态，而斥力线圈得电后，活塞杆深入金属筒，酒精压缩成为液态放出热量，帮助地砖层快速升温，酒精的相变作为该地暖模块在得电失电过程储存与释放热量的方式。

石墨烯板下表面具有平行的瓦楞条结构，安装后的地暖装置中每块地暖模块与相邻地暖模块的瓦楞条相互垂直。

石墨烯板在原始的正方形形状下，其各个方向的热变形是相等的，而加入瓦楞条结构后，沿着瓦楞条方向上的热变形量大于垂直方向上的，所以，将每块地暖模块的热变形量累积方向交错，释放每块石墨烯板的热变形到相邻模块中，不进行长距离的热变形积累，防止某一直线上地暖发热位置发生翘曲变形。

地暖装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将地暖模块依次阵列安装在地面上；

步骤二：为供电线接入市电；

步骤三：通过控制面板或手机终端给信号器控制信号，独立控制每块地暖模块内发热层是否得电；

步骤四：统一全部关闭所有地暖模块的发热层。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明将地暖模块结构化设计，大部分的结构在制造过程即集成到模块中，实际施工过程只需要为每个模块供电的线路即可，发热所用的电回路不用现场布置，节省现场施工时间，石墨烯板发热快，无线通讯并且每块地暖模块独立控制，可以有针对性只开启一部分的地暖面积，节省电能，热回收组件将使用完毕的地暖热量收集并在下次启动时释放，在地暖启动时快速升温。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的立体爆炸示意图；

图2是本发明剖切结构示意图；

图3是本发明控制层内接电片与供电线的电连接俯视示意图；

图4是本发明供电线为每个地暖模块的供电示意图；

图5是本发明控制层、电回路、热回收组件的作用原理示意图；

图6是本发明石墨烯板下表面瓦楞条的布置示意图；

图中：1、地砖层；2、发热层；21、石墨烯板；211、瓦楞条；22、电回路、23、接电引脚；24、热回收组件；241、金属筒；242、活塞杆；243、斥力线圈；244、复位弹簧；3、保持架层；31、钢架；32、绝热垫；4、控制层；41、支架；42、接电片；43、信号器；44、开关；5、供电线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种多模块可控的活动型地暖装置，地暖装置包括若干地暖模块和供电线5，每个地暖模块包括地砖层1、发热层2、保持架层3、控制层4；控制层4内水平穿过供电线5，控制层4上设置保持架层3，保持架层3内设置发热层2，地砖层1覆盖发热层2，发热层2从控制层4取电，控制层4使用无线方式获得控制信号，控制层4控制发热层2是否得电。

模块化安装地暖装置，每个地暖模块相互独立且控制也独立，可以单独控制某几块地暖的发热，节省电能消耗。

控制层4包括支架41、接电片42、信号器43、开关44，支架41内安装两块接电片42，两块接电片42分别与高低电位供电线5电连接，信号器43两端连接接电片42，信号器43与开关44电连接，开关44控制发热层2内是否通电。

如图1、3、5所示，地暖模块为方形，上表面为常见地砖，发热层2后进行发热，热量上升到地砖层1与房间内人员脚底接触供暖，保持架层3提供支撑结构，信号器43可以进行远程遥控，使用者通过手机或者控制面板上进行操作，独立控制每个地暖模块的发热，该技术使用现有的智能家居相关的软硬件控制即可实现，本申请不做赘述，模块化布置的地暖模块安装方便，在房间中安装时，如图4所示，只需要铺设能够到达每个模块的两根供电线5即可，发热所用电回路集成在地暖模块内部，安装快速。

发热层2包括石墨烯板21、电回路22、接电引脚23，石墨烯板21内设置若干弯折的电回路22，电回路22末端设置接电引脚23，接电引脚23竖直穿过保持架层3并抵触在接电片42上，开关44设置在接电引脚23的其中一个上。

如图1、2所示，石墨烯板21在电回路22通电时可以快速发热并将热量向上传导到地砖层1用作供暖，电回路22端部通过接电引脚23引入供电电流，抵接的电连接方便在装配时发热层2与控制层4进行分体拆装。

保持架层3包括钢架31、绝热垫32，钢架31环绕石墨烯板21，钢架31边缘高过石墨烯板21上沿，钢架31与石墨烯板21之间设置绝热垫32，钢架31四边与地砖层1四边对其。

如图1、2所示，钢架31包围石墨烯板21为其提供强度保护，地砖层1架设到钢架31上，地砖层1上部所承受的压力间接传递到钢架31上，石墨烯板21不受正压力，防止发热层2损坏，绝热垫32阻绝大部分发热层2往钢架31的传热，让热量绝大部分向上传递。

发热层2还包括热回收组件24，热回收组件24嵌在石墨烯板21内，热回收组件24在电回路22通电瞬间放热，热回收组件24在电回路22失电瞬间吸热。

电回路22通电表面该地暖模块进入使用，此时将热回收组件24内积累的能量以热量的方式散发出来，让上方地砖层1快速升温，减少升温时间，而电回路22失电表明该块地暖不再使用，其上现有的热量进行回收防止浪费。

热回收组件24包括金属筒241、活塞杆242、斥力线圈243、复位弹簧244，金属筒241设置在石墨烯板21内，金属筒241一端封闭、一端滑动设置活塞杆242，活塞杆242背离金属筒241的另一端上设置永磁体，斥力线圈243串联在电回路22中，斥力线圈243与活塞杆242同轴，斥力线圈243通电时产生的磁场对于活塞杆242的作用力为斥力并将其朝金属筒241推动，复位弹簧244设置在金属筒241内并成压缩状态，金属筒241内充有相变组分，该相变组分的状态限制为：活塞杆242处于深入金属筒241极限位置时，相变组分为液态，活塞杆242处于远离金属筒241筒底位置时，相变组分为气态。

活塞杆242的两个极限位置对应不同的金属筒241内腔容积，该容积下定量的物质组分可以压力不等，例如金属筒241内充入少量酒精，在复位弹簧244伸展状态下撑起的金属筒241容腔中，压力低于酒精饱和蒸气压，酒精全为气态，而斥力线圈243得电后，活塞杆242深入金属筒241，酒精压缩成为液态放出热量，帮助地砖层1快速升温，酒精的相变作为该地暖模块在得电失电过程储存与释放热量的方式。

石墨烯板21下表面具有平行的瓦楞条211结构，安装后的地暖装置中每块地暖模块与相邻地暖模块的瓦楞条211相互垂直。

如图6所示，石墨烯板21在原始的正方形形状下，其各个方向的热变形是相等的，而加入瓦楞条211结构后，沿着瓦楞条211方向上的热变形量大于垂直方向上的，所以，将每块地暖模块的热变形量累积方向交错，释放每块石墨烯板21的热变形到相邻模块中，不进行长距离的热变形积累，防止某一直线上地暖发热位置发生翘曲变形。

地暖装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将地暖模块依次阵列安装在地面上；

步骤二：为供电线5接入市电；

步骤三：通过控制面板或手机终端给信号器43控制信号，独立控制每块地暖模块内发热层是否得电；

步骤四：统一全部关闭所有地暖模块的发热层。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (3)

1.一种多模块可控的活动型地暖装置，其特征在于：所述地暖装置包括若干地暖模块和供电线（5），每个地暖模块包括地砖层（1）、发热层（2）、保持架层（3）、控制层（4）；所述控制层（4）内水平穿过供电线（5），控制层（4）上设置保持架层（3），所述保持架层（3）内设置发热层（2），所述地砖层（1）覆盖发热层（2），所述发热层（2）从控制层（4）取电，所述控制层（4）使用无线方式获得控制信号，控制层（4）控制发热层（2）是否得电；

所述控制层（4）包括支架（41）、接电片（42）、信号器（43）、开关（44），所述支架（41）内安装两块接电片（42），两块所述接电片（42）分别与高低电位供电线（5）电连接，所述信号器（43）两端连接接电片（42），所述信号器（43）与开关（44）电连接，所述开关（44）控制发热层（2）内是否通电；

所述发热层（2）包括石墨烯板（21）、电回路（22）、接电引脚（23），所述石墨烯板（21）内设置若干弯折的电回路（22），所述电回路（22）末端设置接电引脚（23），所述接电引脚（23）竖直穿过保持架层（3）并抵触在接电片（42）上，所述开关（44）设置在接电引脚（23）的其中一个上；

所述保持架层（3）包括钢架（31）、绝热垫（32），所述钢架（31）环绕石墨烯板（21），钢架（31）边缘高过石墨烯板（21）上沿，钢架（31）与石墨烯板（21）之间设置绝热垫（32），钢架（31）四边与地砖层（1）四边对其；

所述发热层（2）还包括热回收组件（24），所述热回收组件（24）嵌在石墨烯板（21）内，所述热回收组件（24）在电回路（22）通电瞬间放热，热回收组件（24）在电回路（22）失电瞬间吸热；

所述热回收组件（24）包括金属筒（241）、活塞杆（242）、斥力线圈（243）、复位弹簧（244），所述金属筒（241）设置在石墨烯板（21）内，金属筒（241）一端封闭、一端滑动设置活塞杆（242），所述活塞杆（242）背离金属筒（241）的另一端上设置永磁体，所述斥力线圈（243）串联在电回路（22）中，斥力线圈（243）与活塞杆（242）同轴，斥力线圈（243）通电时产生的磁场对于活塞杆（242）的作用力为斥力并将其朝金属筒（241）推动，所述复位弹簧（244）设置在金属筒（241）内并成压缩状态，所述金属筒（241）内充有相变组分，该相变组分的状态限制为：活塞杆（242）处于深入金属筒（241）极限位置时，相变组分为液态，活塞杆（242）处于远离金属筒（241）筒底位置时，相变组分为气态。

2.根据权利要求1所述的一种多模块可控的活动型地暖装置，其特征在于：所述石墨烯板（21）下表面具有平行的瓦楞条（211）结构，安装后的地暖装置中每块地暖模块与相邻地暖模块的瓦楞条（211）相互垂直。

3.根据权利要求1~2任一项所述的一种多模块可控的活动型地暖装置的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：

步骤一：将地暖模块依次阵列安装在地面上；

步骤二：为供电线（5）接入市电；

步骤三：通过控制面板或手机终端给信号器（43）控制信号，独立控制每块地暖模块内发热层是否得电；

步骤四：统一全部关闭所有地暖模块的发热层。