CN207006336U - 小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低pm2.5的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置。采用了一个独特的三室组合模块，包括设备壳体、一级风机、均压室、二级风机、布风通道、前、后、左、右常温风通道、左、右上升预热室、下降蓄热室、电加热室、电发热体、酸性、碱性耐火材料蓄热体、长、短耐热钢棒、相变蓄热体、左、右耐热钢隔板、装置底板、蓄热箱底板、布风通道底板、布风通道前、后侧板、装置顶板、蓄热箱顶板、暖风通道、暖风喷出导板、智能控制供电箱、各种耐热钢隔板等。本实用新型用低谷电可全天采暖，还有高温燃烧、高温吸附化合、横向传热和余热回收功能，可以“无成本”彻底净化室内空气，不产生二次污染，适合室内冬天蓄能采暖空气净化。

Description

小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置

技术领域

本实用新型涉及室内采暖领域，具体是一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置。

背景技术

现有利用低谷电蓄能式采暖技术中，如下技术具有代表性：

CN101713564A公开的高压电蓄能供暖装置，CN205783261U公开的低谷电蓄热采暖设备等，是利用密闭强制循环空气将高温蓄热体的热量传输到换热器中的水（或其他流体）中，再将热水强制循环到各暖气片中，实现了传统形式的集中采暖。这种设计思想要配备复杂的水管路和暖气片，不仅投资较高，并且水垢还会影响设备的寿命和供暖均匀性，而驱动密闭循环空气的变频风机工作在较高温度下，其寿命和安全性也存在一定的问题，并且只能实现采暖功能，而没有消毒和降低PM2.5的功能。

CN105240898A公开了一种相变蓄热的取暖器，利用相变材料的相变热进行蓄热，在同等蓄热能力情况下，减少了蓄热体的重量，并且直接加热空气，省去了水换热环节，简化了设备，仍然不具备降低PM2.5和消毒功能。

CN2052 08707U公开了一种利用金属丝网蓄热体循环加热空气的多用途取暖器，其设计思想中，在采暖的同时，增加了食物加热的功能，但其蓄热能力明显不足，不具备利用低谷电的功能，没有设计防止烧伤、烫伤、甚至火灾事故的措施，是一种随用随开的采暖装置，具备一定的消毒功能，仍没有降低PM2.5的功能。

现有室内空气净化（消毒、降低PM2.5）技术中，如下技术具有代表性：

CN106512722A公开的一种光催化空气净化器，CN204786926U公开的光催化空气净化消毒模块，CN201834788U公开的消毒及光催化氧化装置，CN1981878A公开的空气净化设备、装有该设备的空气净化系统及其用途，CN103742988A公开的一种空气净化介质单元、空气净化装置及空气净化方法，CN101799203A公开的空调系统等离子体纳米光催化空气净化消毒装置，采用了过滤、吸附、光催化氧化等技术。其中过滤技术包括：粗效过滤网、中效过滤网、HEPA高效过滤网，甚至静电驻极过滤网、光触媒过滤网、活性炭过滤网等的一种或几种叠层而成；吸附技术包括：活性炭、活性炭纤维、分子筛等网或多孔颗粒层；光催化氧化技术包括紫外线源和光催化触媒，紫外线源为185nm、254nm、100--400nm、230--300nm的紫外线灯具或等离子体放电过程中产生的氮气紫外线（350--400nm），少数也有400--700nm区域的可见光或700--2000nm的红外光，光催化触媒为TiO2、SnO2、ZnO、PbO2、WO3、ZrO2、CdS、SrTiO3、Fe2O3，多为纳米且多微孔的一种或几种物质的涂层网或板，少数也有在光催化剂中叠加或附加金属催化剂（Au、Ag、Ru、Rn、Pd、Os、Ir、Pt中的一种或多种），甚至叠加或附加臭氧分解催化剂（MnO2、CeO2、MgO、Cu2O、Cr2O3、NiO）的一种或多种。

这些技术中过滤的滤网特别是高效滤网需要定期清洗甚至更换，吸附材料也需要定期解吸，在此过程中不仅麻烦，需要一定的技能且有一定的残留物质，容易形成二次污染。另外，还有一些单独采用紫外线杀菌或单独采用臭氧发生器杀菌的技术，其杀菌的彻底性达不到预期，而臭氧浓度过高，本身也是一种污染。

现有具有采暖功能的室内空气净化技术中，如下技术具有代表性：

CN1602964A公开了一种高温消毒灭菌机，该实用新型融合了过滤、臭氧发生器、加热（电热管或高温烟管）消毒、紫外线照射箱、制冷制热组件、活性炭网，从理论上是可以提高消毒效果的，但对每项技术前述的问题和弱点却没有相应的改进措施，也没有给出被加热的空气的适宜温度范围，从其结构特性看，空气被加热温度很可能低于800℃。此时空气中少量有机污染物的氧化可能不完全而造成消毒不彻底，因而其实用性有待观察。

CN1602965A公开了一种燃烧式高温消毒灭菌装置，该实用新型提出了一种结构简单，性能优良的换热结构，利用燃烧后的高温废气加热空气而消毒，同时利用进风吸热，降低了排风温度，节约了能耗，适用于空气消毒和即时采暖，没有蓄热的功能，并且受到双蜗旋形材料性能和使用寿命的限制，空气被加热的温度不宜超过800℃。此时，空气中少量有机污染物的氧化可能不完全，而造成消毒不彻底，而温度过高或达到使用寿命时，还容易形成燃烧废气与被消毒空气的混合，形成更严重的污染。

CN105674429A公开了一种具有空气净化功能的对流式采暖器，CN104474884A公开了一种热光电联合式光催化空气净化器，CN206018842U公开了一种带加热功能的空气净化器，CN103807960A公开了一种多功能空气净化器；也基本在前述现有空气净化技术的基础上增加了加热功能，适用于空气消毒和即时采暖，均不具备利用低谷电蓄能采暖功能。

同时具有蓄热式采暖和空气净化功能的已有技术：

CN101344315A公开了一种对流式电加热管蓄热电暖器，尽管在权利要求书和说明书中没有提到具有消毒功能，然而确实具有一定的消毒功能，并且稍加改进，其消毒功能还会进一步提高。仍然没有设计防止烧伤、烫伤甚至火灾事故的措施。

最值得赞佩的是CN105115015A公开的智能除尘杀菌空气净化蓄热式电暖器，明确提出了蓄热式采暖与空气净化同时实现的概念，在设备底部设置了臭氧发生器极板组件，并且使室内空气直接穿过蓄热板，使设备增加了较强的除尘杀菌功能，也取消了水换热系统，整个设备得到简化。稍显不足的是仍然没有设计防止烧伤、烫伤、甚至火灾事故的措施，而蓄热能力也显不足，出风温度会比较高，这就限制了经过高温处理的空气量，并且如果臭氧浓度过低其消毒效果下降，而臭氧浓度过高又是二次污染。

综上所述，现有的过滤、吸附、紫外线、光催化、臭氧等空气净化消毒技术，均不同程度地存在着二次污染（污染物或细菌积累在过滤材料或吸附材料上，或新产生少量NOx，或臭氧浓度较高等），和使用维护复杂，寿命短等问题；而蓄热式采暖技术中，却对空气净化考虑甚少。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置。采用独特的三室组合模块，把核心热工部分设计成兼有强大高温燃烧功能和高温吸附化合功能，并通过强化水平横向传热，使其具有强大余热回收功能，直接利用高温蓄能采暖的能量，“无成本”地、免维护地、更彻底地进行室内空气的消毒、降低PM2.5工作，以此降低运行成本，避免产生二次污染，并提高安全可靠性。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，包括设备壳体、一级风机、二级风机、布风通道、电加热室；

设备壳体内部下方的装置底板上设有一级风机，装置底板与其上方的蓄热箱底板之间通过布风通道底板设有二级风机，装置底板与布风通道底板之间构成均压室，布风通道底板与蓄热箱底板之间构成布风通道；

基于二级风机的第一路加压风，在布风通道上方的设备壳体内部按竖向气体通道布置方式设置一个三室组合模块，三室组合模块包括中间的下降蓄热室和两侧的具有同等功能的左上升预热室、右上升预热室；三室组合模块上方联通电加热室，电加热室设有电发热体，三室组合模块内自上而下设有酸性耐火材料蓄热体、碱性耐火材料蓄热体、短耐热钢棒、长耐热钢棒、相变蓄热体；第一路加压风通过布风通道分别进入两侧的左上升预热室和右上升预热室，在上升过程中逐步被预热，到达电加热室后，被电发热体进一步加热至800℃～1150℃，且汇合，再转而向下进入下降蓄热室，在下降过程中，逐步把热量储蓄进各种蓄热体内，自身温度下降，成为暖风，再经前下方的通风口进入位于三室组合模块前侧的暖风通道，并通过暖风通道上部的暖风出口喷出，第一路加压风在三室组合模块逆流运动，完成预热升温、蓄热降温和空气净化；

基于一级风机的第二路常温风，在所述三室组合模块和暖风通道的外侧与设备壳体之间，设置有前常温风通道、后常温风通道、左常温风通道和右常温风通道，四个常温风通道的出风口与暖风通道的第一路暖风在暖风出口汇合。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其有益效果阐述如下：

众所周知，室内污染高于一般室外环境，而冬天的室内污染更甚，已严重威胁人类健康，其主要污染物为：

第一类也是比例最大的室内污染物为有机污染物，包括抽烟、做饭油烟、饭菜挥发物，家庭用具、装饰和织物挥发物与碎屑，人体分泌代谢物等气态或固态的污染物。

第二类室内污染物为各种细菌和昆虫以及杀灭后遗留的残余物。

第三类室内污染物为二氧化硫、硫化氢、氧化氮等常规污染物。

第四类室内污染物为其它入室的PM2.5、PM10等粉尘。

本实用新型首先考虑的是在利用低谷电蓄热采暖过程中，可以很方便地将所处理的空气加热到800℃～1150℃的高温状态，而在此高温空气中，几乎上述一切，包括大部分PM2.5在内的污染物都将燃烧和被氧化，而其残留物质（包括气态物和粉尘）只有四种属性：碱性物质，酸性物质，两性物质和中性物质，同样在800℃～1150℃的条件下，这些物质的表面活性和化学活性很大，很容易发生物理吸附和化学反应，而被碱性或酸性耐火材料所吸附化合和固定，也就是说高温下，酸性耐火材料蓄热体使碱性、两性和中性污染物得到脱除（通过TiO2的催化反应还具有利用有机污染物还原脱除少量NOx的功能），碱性耐火材料蓄热体使酸性、两性和中性污染物得到脱除，其最终产物只会是空气中CO2和H2O有微量增加，这是最天然，最可靠，最彻底，不产生二次污染的消毒方法，而且除采暖成本外，不增加其他成本，相当于“无成本”空气净化，也避免了其它空气净化技术中所必需的频繁更换、二次污染等问题。

其次就是如何利用低谷电，在短时间（5～7小时）内，贮蓄充足在其他时间（17～19小时）也能够进行高温消毒，降低PM2.5和采暖的热能和条件，这需要比现有蓄热采暖技术有更加强大的蓄热能力和使用具有净化功能的蓄热材料，并且需要把加热到800℃～1150℃的高温空气的热量再回收回来，用于蓄热和预热新进入的低温空气，只有这样才能在有限的总热量和一定的小时供热量下，使经过高温净化的空气量达到最大，连续24小时均有稳定的800℃～1150℃空气净化功能和采暖功能，这又要求蓄热材料和整个装置具有强大的水平横向传热和余热回收功能。

再其次就是，如果将空气加热到1200℃以上或有电弧等状态，也会产生热力型NOx污染，这是本实用新型利用电发热体或发热棒，并采用严格的超温保护措施，自动把高温区（包括发热体表面）温度控制在800℃～1150℃的原因。

更明确地，本实用新型特别强化的功能为：蓄热功能、物理化学吸附化合功能、水平横向传热和余热回收功能，不需频繁更换部件或解吸，也无二次污染的可能。

综上所述，与已有技术相比，本实用新型在保持更小体积的同时，具有更强大的蓄热能力、传热能力和余热回收能力，减少了高温区的全天的温度变化差值，始终保持存有800℃以上的高温区域（这是彻底燃烧的温度下限），经过高温消毒的风量增加了许多，增大了室内空气净化换气率，在稳定蓄热采暖的同时，可实现24小时连续“无成本”、无二次污染、更彻底的空气净化。即使在任何时间突然断电，本实用新型仍然会依靠空气喷出口与入口的高差，所产生的自然抽力，继续发挥着一定程度的空气运动、蓄热、传热、余热回收和消毒的功能，而不会出现任何险情。

进一步的，本实用新型优选方案是：

三室组合模块位于设备壳体内的中后侧，由高温区左隔板、高温区后隔板、高温区右隔板、高温区前隔板、蓄热箱顶板和蓄热箱底板，以及内衬的耐火保温层托板、中温保温层、高温保温层所围成，并由左耐热钢隔板和右耐热钢隔板分隔成并列布置的左上升预热室、下降蓄热室和右上升预热室。

三室组合模块中，设有酸性耐火材料蓄热体、碱性耐火材料蓄热体的区域为高温区，高温区中的酸性耐火材料蓄热体、碱性耐火材料蓄热体为利于水平横向传热，贯穿左上升预热室、下降蓄热室和右上升预热室三室的整体结构，或为在下降蓄热室正中间分离的两块整体结构，即整体两室贯穿式蓄热体，三室之间仅以内部充满泥浆的凹凸子母密封结构分隔。

所述酸性耐火材料蓄热体是表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度SiC砖或硅砖、表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度粘土砖、莫来石砖、堇青石砖、高铝砖其中之一，或者是，不烧预制块或浇注料现浇结构；酸性耐火材料蓄热体有竖直贯通的气体通道。

所述碱性耐火材料蓄热体，是表面负载多孔纳米CaCO3涂层的高密度镁铝尖晶石砖、镁砖、白云石砖其中之一，或者是，不烧预制块或浇注料现浇结构，碱性耐火材料蓄热体有竖直贯通的气体通道。

三室组合模块的中部内，设有短耐热钢棒、长耐热钢棒的区域为中温区，中温区的短耐热钢棒、长耐热钢棒为贯穿左上升预热室、下降蓄热室和右上升预热室（11）三室的整根结构，或在下降蓄热室正中位置将短耐热钢棒和长耐热钢棒断开，而形成两室贯穿结构，隔离三室的左耐热钢隔板和右耐热钢隔板与短耐热钢棒、长耐热钢棒之间为焊接结构。

三室组合模块的中下部内，设有相变蓄热体的区域为中低温区，中低温区的蓄热体为整根三室贯穿的相变蓄热体，或在下降蓄热室正中位置将相变蓄热体断开，而形成两室贯穿结构，在蓄热的同时，把下降蓄热室的热量导至两侧的左上升预热室和右上升预热室中，隔离三室的左耐热钢隔板和右耐热钢隔板与相变蓄热体之间为焊接结构。

相变蓄热体为管内密封灌注低熔点合金的无缝不锈钢椭圆管。也可采用其它相变材料，在此温度下，利用熔化潜热，更进一步加强了横向导热、余热回收能力和蓄热能力，大幅度减少了装置外形尺寸。而椭圆外形既改善了传热，减少了风阻，还减少了内部相变材料在相变过程中的体积变化所造成的内应力，延长了寿命。

装置右面板的中下部低温区内设有智能控制供电箱，智能控制供电箱根据室内温度需要，智能变频控制一级风机和二级风机的开停和频率；根据温度检测结果，智能控制电加热室内设置的电发热体低谷电的电热功率；智能控制供电箱还设有漏电保护、超电流保护、超温保护和故障提示电器单元。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图（图2中B-B剖视图）；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图2中C-C剖视图；

图4为图2中D-D剖视图；

图5为暖风喷出口示意图（图4中A向视图）；

图6为图2中E-E剖视图；

图7为图2中F-F剖视图；

图中：设备壳体1；一级风机2；均压室3；二级风机4；布风通道5；左常温风通道6；右常温风通道7；装置左面板8；装置右面板9；左上升预热室10；右上升预热室11；电加热室12；电发热体13；耐火顶板14；高温保温层15；中温保温层16；酸性耐火材料蓄热体17；下降蓄热室18；碱性耐火材料蓄热体19；短耐热钢棒20；长耐热钢棒21；相变蓄热体22；左耐热钢隔板23；右耐热钢隔板24；装置底板25；蓄热箱底板26；布风通道底板27；布风通道前侧板28；布风通道后侧板29；装置前面板30；装置后面板31；前常温风通道32；后常温风通道33；装置顶板34；蓄热箱顶板35；高温区前隔板36；高温区后隔板37；高温区左隔板38；高温区右隔板39；耐火保温层托板40；暖风通道前隔板41；暖风喷出导板42；智能控制供电箱43；滚轮44；暖风通道45；为更清楚地表示功能和结构原理，图中省略了比较简单的传力筋板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本实用新型。

参见图1-图7，一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，为可移动、立式结构，采用了一个三室组合模块，设备壳体１（内表面涂有薄层绝热涂料，外表面有各种装饰措施）内部下方的装置底板25上设有一级风机2，与之上的蓄热箱底板26所围成的空间为均压室3，蓄热箱底板26下布置了布风通道5和二级风机4，将进一步加压的风（称为第一路风）又分为两股分别送入两侧的左上升预热室10和右上升预热室11，使风在上升运动过程中逐渐被预热；左上升预热室10、下降蓄热室18和右上升预热室11（形成三室组合模块）位于设备壳体1内的中后侧，其内自上而下设有电加热室12、酸性耐火材料蓄热体17、碱性耐火材料蓄热体19、短耐热钢棒20、长耐热钢棒21、相变蓄热体22、左耐热钢隔板23和右耐热钢隔板24，由高温区左隔板38、高温区后隔板37、高温区右隔板39、高温区前隔板36、蓄热箱顶板35和蓄热箱底板26，以及内衬的耐火保温层托板40、中温保温层16、高温保温层15所围成；其中上部的电加热室12为自由空间（只布置有电发热体13），形成了三室联通的空间，沿左上升预热室10和右上升预热室11上升并被预热的两股风，在此汇合，并被电发热体13进一步加热到800℃～1150℃，汇合后的风（第一路风），又可沿下降蓄热室18进行下降运动，并把大部分热量储蓄进酸性耐火材料蓄热体17、碱性耐火材料蓄热体19、短耐热钢棒20、长耐热钢棒21、相变蓄热体22内，而自身温度下降变为暖风，再通过高温区前隔板36的下部正中所开的通风口，进入暖风通道45，暖风通道45位于设备壳体1内的中前侧，由高温区左隔板38、高温区前隔板36、高温区右隔板39、暖风通道前隔板41、蓄热箱底板26和暖风喷出导板42围成；在顶部的暖风喷出导板42的导引下，与第二路常温风（下述）混合后，喷出设备壳体1外。

上述第一路风在上述折转运动（实现了高效逆流传热）、（600℃～1000℃）酸性和碱性预热、（800℃～1150℃）酸性和碱性蓄热过程中，同时完成了细菌、PM2.5等污染物的燃烧、物理化学吸附和化合固定，彻底净化后的暖风进入室内。这种独特的三室组合模块的设计思想是：在蓄热室（布置在中间，空气放热）和两个预热室（紧靠布置在其两侧，空气吸热）之间，采用了有效的密封结构和整体三室贯穿式蓄热体（或在蓄热室中间分离的整体两室贯穿式蓄热体，可消除膨胀应力），空气在三室组合模块中保持逆流运动，强化了水平横向传热和余热回收。无论是后半夜低谷电加热阶段，还是白天纯放热阶段，各室还在连续地保持着高效运行功能（空气运动、蓄热、传热、余热回收和消毒）。

第二路常温风由一级风机2供应，在所述设备壳体1下部的均压室3上方分为四股风（分别称为前、后、左、右股风）；前常温风通道32位于设备壳体1的前方中间（正面），由高温区左隔板38、暖风通道前隔板41、高温区右隔板39、装置前面板30、暖风喷出导板42及布风通道前侧板28围成，前股风经前常温风通道32上升后，从前述第一路风的暖风喷出导板42下面的通风口处，与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外；后常温风通道33位于设备壳体1的后方中间（背面），由高温区左隔板38、装置后面板31、高温区右隔板39、高温区后隔板37围成，后股风经后常温风通道33上升后，在设备壳体1顶部，再折转90度，从装置顶板34与蓄热箱顶板35之间的夹缝中，向前运动，在暖风喷出导板42上的通风口处，与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外；左常温风通道6位于设备壳体1的左面，由装置左面板8、装置后面板31、高温区左隔板38、装置前面板30、装置顶板34围成，左股风经左常温风通道6上升后，在设备壳体1顶部，其中一部分折转90度，进入装置顶板34与蓄热箱顶板35之间的夹缝中，与后股风（常温）混合，并向前运动，在暖风喷出导板42上的通风口处，与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外，另一部分左股风则直接从装置前面板30上部的通风口处，在其左侧与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外；右常温风通道7位于设备壳体1的右面，由高温区右隔板39、装置后面板31、装置右面板9、装置前面板30、装置顶板34围成，右股风经右常温风通道7上升后，在设备壳体1顶部，其中一部分折转90度，进入装置顶板34与蓄热箱顶板35之间的夹缝中，与后股风（常温）混合，并向前运动，在暖风喷出导板42上的通风口处，与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外，另一部分右股风则直接从装置前面板30上部的通风口处，在其右侧与第一路风（暖风）混合后，喷出设备壳体1外；如图5所示，第二路风（常温）的前股风、后股风、左股风和右股风，将前述的第一路风（暖风）包裹在中间，混合良好，避免了高温，且整个设备壳体1外表面，均布置的是较低风温的通道，避免了烧伤、烫伤、火灾的可能性。四个滚轮44布置于设备壳体1下方的装置底板25的下面，用于支撑整个装置。

进一步的，本实施例中，高温区为左上升预热室10、下降蓄热室18和右上升预热室11这个三室组合模块的中上部分，其内自上而下设有电加热室12（三室联通）、电发热体13、酸性耐火材料蓄热体17、碱性耐火材料蓄热体19，由于所述三个室的气体通道设计面积较大，气体流速很慢，因而同一水平面的气体压差很小，而本实用新型的关键点之一就是加强导热和余热回收，以此增加蓄热能力、增加经过高温区的第一路风的风量（增加净化换气率）和稳定高温区24小时存在800℃～1150℃的区域，由此所述三个室在同一水平面的耐火材料蓄热体设计成一块砖（或在蓄热室中间分离的两块砖，整体两室贯穿式蓄热体，可消除膨胀应力），所述三个室之间的密封设计了凹凸子母密封结构，砌筑时，只要凹凸子母密封结构内充满泥浆，就可保证密封效果，靠整块砖较强的导热能力，把下降蓄热室18的热量导至两侧的左上升预热室10和右上升预热室11中，加强了余热回收和蓄热能力。而其它较低温度区域的隔板或密封结构，则采用耐热钢焊接密封结构。

进一步的，本实施例中，中温区（450℃～600℃）为左上升预热室10、下降蓄热室18和右上升预热室11这个三室组合模块的中部，其内布置的蓄热体为整根三室贯穿的短耐热钢棒20和长耐热钢棒21（也可采用其它导热蓄热耐热材料或热管等），或在下降蓄热室18正中位置将短耐热钢棒20和长耐热钢棒21断开，而形成两室贯穿结构，把下降蓄热室18的热量导至两侧的左上升预热室10和右上升预热室11中，相邻两室的密封为左耐热钢隔板23和右耐热钢隔板24焊接结构，在此温度下，耐热钢棒寿命长，与空气传热表面积大，加工方便，比重大，蓄热能力强，表面光滑，不易粘结粉尘而堵塞，导热能力更强，进一步加强了余热回收能力和蓄热能力。

进一步的，本实施例中，中低温区（80℃～500℃）为左上升预热室10、下降蓄热室18和右上升预热室11这个三室组合模块的中下部，其内布置的蓄热体为整根三室贯穿的相变蓄热体22，或在下降蓄热室18正中位置将相变蓄热体22断开，而形成两室贯穿结构，（也可采用其它导热蓄热耐热材料或热管等），在蓄热的同时，把下降蓄热室18的热量导至两侧的左上升预热室10和右上升预热室11中，相邻两室的密封为左耐热钢隔板23和右耐热钢隔板24焊接结构；相变蓄热体22为无缝不锈钢椭圆管内密封灌注低熔点合金（锡、锌等，也可采用其它相变材料），在此温度下，利用熔化潜热，更进一步加强了横向导热、余热回收能力和蓄热能力，大幅度减少了装置外形尺寸。而椭圆外形既改善了传热，减少了风阻，还减少了内部相变材料在相变过程中的体积变化所造成的内应力，延长了寿命。

进一步的，本实施例中，装置右面板9的中下部低温区内设有智能控制供电箱43，可以根据室内温度需要，智能变频控制一级风机2和二级风机4的开停和频率；还可根据本装置温度检测结果，智能可控硅控制低谷电的电热功率，也可人工干预，还有漏电保护，超电流保护，超温保护，防止烧伤、烫伤、烤坏家具、火灾和触电等的安全保障措施和故障提示功能。

考虑到居民用户自己铺设的电源不会很大，难以满足高功率用电设备的电力供应，本实施例采用了每屋一套的分散采暖的布置方式，也避免了水换热器及水暖系统的投资和寿命短的问题。

更具体的，所述酸性耐火材料蓄热体17，优选材料为表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度SiC砖或硅砖，也可为表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度粘土砖、莫来石砖、堇青石砖、高铝砖或其它酸性耐火材料，也可为不烧预制块或浇注料现浇结构，还要有竖直贯通的气体通道。

更具体的，所述碱性耐火材料蓄热体19，优选材料为表面负载多孔纳米CaCO3涂层的高密度镁铝尖晶石砖，也可为镁砖或白云石砖或其它碱性耐火材料，表面负载涂层的材料也可为Na2CO3或K2CO3，也可为不烧预制块或浇注料现浇结构，还要有竖直贯通的气体通道。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式的限制，任何未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，包括设备壳体（1）、一级风机（2）、二级风机（4）、布风通道（5）、电加热室（12），其特征在于：

设备壳体（1）内部下方的装置底板（25）上设有一级风机（2），装置底板（25）与其上方的蓄热箱底板（26）之间通过布风通道底板（27）设有二级风机（4），装置底板（25）与布风通道底板（27）之间构成均压室（3），布风通道底板（27）与蓄热箱底板（26）之间构成布风通道（5）；

基于二级风机（4）的第一路加压风，在布风通道（5）上方的设备壳体（1）内部按竖向气体通道布置方式设置一个三室组合模块，三室组合模块包括中间的下降蓄热室（18）和两侧的具有同等功能的左上升预热室（10）、右上升预热室（11）；三室组合模块上方联通电加热室（12），电加热室（12）设有电发热体（13），三室组合模块内自上而下设有酸性耐火材料蓄热体（17）、碱性耐火材料蓄热体（19）、短耐热钢棒（20）、长耐热钢棒（21）、相变蓄热体（22）；第一路加压风通过布风通道（5）分别进入两侧的左上升预热室（10）和右上升预热室（11），在上升过程中逐步被预热，到达电加热室（12）后，被电发热体（13）进一步加热至800℃～1150℃，且汇合，再转而向下进入下降蓄热室（18），在下降过程中，逐步把热量储蓄进各种蓄热体内，自身温度下降，成为暖风，再经前下方的通风口进入位于三室组合模块前侧的暖风通道（45），并通过暖风通道（45）上部的暖风出口喷出，第一路加压风在三室组合模块逆流运动，完成预热升温、蓄热降温和空气净化；

基于一级风机（2）的第二路常温风，在所述三室组合模块和暖风通道（45）的外侧与设备壳体（1）之间，设置有前常温风通道（32）、后常温风通道（33）、左常温风通道（6）和右常温风通道（7），四个常温风通道的出风口与暖风通道（45）的第一路暖风在暖风出口汇合。

2.根据权利要求1所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：三室组合模块位于设备壳体（1）内的中后侧，由高温区左隔板（38）、高温区后隔板（37）、高温区右隔板（39）、高温区前隔板（36）、蓄热箱顶板（35）和蓄热箱底板（26），以及内衬的耐火保温层托板（40）、中温保温层（16）、高温保温层（15）所围成，并由左耐热钢隔板（23）和右耐热钢隔板（24）分隔成并列布置的左上升预热室（10）、下降蓄热室（18）和右上升预热室（11）。

3.根据权利要求1所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：三室组合模块中，设有酸性耐火材料蓄热体（17）、碱性耐火材料蓄热体（19）的区域为高温区，高温区中的酸性耐火材料蓄热体（17）、碱性耐火材料蓄热体（19）为利于水平横向传热，贯穿左上升预热室（10）、下降蓄热室（18）和右上升预热室（11）三室的整体结构，或为在下降蓄热室（18）正中间分离的两块整体结构，即整体两室贯穿式蓄热体，三室之间仅以内部充满泥浆的凹凸子母密封结构分隔。

4.根据权利要求3所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：所述酸性耐火材料蓄热体（17）是表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度SiC砖或硅砖、表面负载多孔纳米TiO2或SiO2涂层的高密度粘土砖、莫来石砖、堇青石砖、高铝砖其中之一，或者是，不烧预制块或浇注料现浇结构；酸性耐火材料蓄热体（17）有竖直贯通的气体通道。

5.根据权利要求3所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：所述碱性耐火材料蓄热体（19），是表面负载多孔纳米CaCO3涂层的高密度镁铝尖晶石砖、镁砖、白云石砖其中之一，或者是，不烧预制块或浇注料现浇结构，碱性耐火材料蓄热体（19）有竖直贯通的气体通道。

6.根据权利要求1所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：三室组合模块的中部内，设有短耐热钢棒（20）、长耐热钢棒（21）的区域为中温区，中温区的短耐热钢棒（20）、长耐热钢棒（21）为贯穿左上升预热室（10）、下降蓄热室（18）和右上升预热室（11）三室的整根结构，或在下降蓄热室（18）正中位置将短耐热钢棒（20）和长耐热钢棒（21）断开，而形成两室贯穿结构，隔离三室的左耐热钢隔板（23）和右耐热钢隔板（24）与短耐热钢棒（20）、长耐热钢棒（21）之间为焊接结构。

7.根据权利要求1所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：三室组合模块的中下部内，设有相变蓄热体（22）的区域为中低温区，中低温区的蓄热体为整根三室贯穿的相变蓄热体，或在下降蓄热室（18）正中位置将相变蓄热体断开，而形成两室贯穿结构，在蓄热的同时，把下降蓄热室（18）的热量导至两侧的左上升预热室（10）和右上升预热室（11）中，隔离三室的左耐热钢隔板（23）和右耐热钢隔板（24）与相变蓄热体（22）之间为焊接结构。

8.根据权利要求7所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：相变蓄热体（22）为管内密封灌注低熔点合金的无缝不锈钢椭圆管。

9.根据权利要求1所述的小户型利用低谷电蓄能采暖、消毒、降低PM2.5的装置，其特征在于：装置右面板（9）的中下部低温区内设有智能控制供电箱（43），智能控制供电箱（43）根据室内温度需要，智能变频控制一级风机（2）和二级风机（4）的开停和频率；根据本温度检测结果，智能控制电加热室（12）内设置的电发热体（13）低谷电的电热功率；智能控制供电箱（43）还设有漏电保护、超电流保护、超温保护和故障提示电器单元。