CN209910477U - 一种供热量可调节的相变蓄热地板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供热量可调节的相变蓄热地板，该地板包括地板本体、盖体、支撑架、铰链、相变蓄热体和隔热层；所述盖体的一侧通过多个铰链与地板本体的一侧铰接，盖体和地板本体围成封闭空腔，支撑架将地板本体内部空间分成多个区域；地板本体内避开支撑架的多个区域内放置有多个独立的相变蓄热体；在地板本体的外表面包覆有隔热层。该地板可以根据环境温度灵活调节供热量，降低采暖成本。

Description

一种供热量可调节的相变蓄热地板

技术领域

本实用新型涉及一种地板，具体涉及一种供热量可调节的相变蓄热地板。

背景技术

目前的采暖方式主要有两种：一种是传统暖气片采暖，另一种是地板辐射采暖。而将相变储能技术与地板采暖技术相结合的应用已经很广泛，相关的相变储热地板也很多，但是大多数地板的供热量不能根据热负荷大小进行调节，容易出现供热量大于供热需求的情况，导致室温过高，而在热负荷较大时可能出现室温较低的情况。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的问题是，提供一种供热量可调节的相变蓄热地板，该地板可以根据环境温度灵活调节供热量，降低采暖成本。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种供热量可调节的相变蓄热地板，其特征在于，该地板包括地板本体、盖体、支撑架、铰链、相变蓄热体和隔热层；所述盖体的一侧通过多个铰链与地板本体的一侧铰接，盖体和地板本体围成封闭空腔，支撑架将地板本体内部空间分成多个区域；地板本体内避开支撑架的多个区域内放置有多个独立的相变蓄热体；在地板本体的外表面包覆有隔热层。

所述支撑架呈正宫格型布置在地板本体内，每个宫格内放置有1-3个相变蓄热体，不同宫格内相变蓄热体的数量相同或不同。

所述支撑架呈正九宫格，由相互平行的两根第一连杆和相互平行的六根第二连杆相互交错形成，两根第一连杆均匀间隔固定在地板本体内，且端面均与地板本体的内表面平齐；六根第二连杆均匀间隔卡装在地板本体侧壁与第一连杆之间或两根第一连杆之间。

所述相变蓄热体包括壳体及填充在壳体内部的固液相变材料。

所述壳体由基体和端盖密封形成，基体为一面具有开口，端盖活动固定在该开口位置。

所述相变蓄热体为正方体，其边长为150～200mm，高度为10～20mm。

所述盖体的外表面还包覆有一层纳米液体膜，膜层透明且厚度为5um。

所述盖体的厚度为10mm。

所述盖体上还设置有多个微型放热孔，每个微型放热孔在地板本体上的投影均位于支撑架的宫格内。

所述微型放热孔的数量为9个，每个微型放热孔在地板本体上的投影均位于支撑架宫格的中心处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型可以根据热负荷灵活调节相变蓄热体的数量从而调节该地板的供热量，即使用者可以根据环境温度灵活调节相变蓄热体的数量；当环境温度较低时，适当增加相变蓄热体的数量；环境温度较高时，适当减少相变蓄热体的数量。

2、本实用新型可以在峰谷电时段对相变蓄热体进行蓄热从而将能量储存，在供热时释放，降低耗电成本，节约采暖费。本申请所选相变材料的相变温度在50～60℃之间，相变潜热大，单位体积的相变材料储热密度大，从而能延长放热时间，完全可以满足白天室内的热需求。

3、本实用新型的地板本体与盖体分别采用不同的材料制成，可以有效避免无效热量的散失；盖体采用铝合金制成，导热性能好，不仅可以保证该地板的放热效果而且重量轻。

4、本实用新型的相变蓄热体不仅结构简单而且体积小，蓄热时间短，方便携带。

附图说明

图1是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板实施例1的整体结构图；

图2是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板实施例1打开盖体未放置相变蓄热体的结构示意图；

图3是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板实施例1的截面图；

图4是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板相变蓄热体的结构示意图；

图5是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板实施例2的整体结构图；

图6是本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板实施例3的整体结构图；

图中，1、地板本体；2、盖体；3、支撑架；4、微型放热孔；5、铰链；6、角件；7、相变蓄热体；8、隔热层。

具体实施方式

下面结合具体附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利的保护范围。

本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板(简称地板，参见图1-6)，该地板包括地板本体1、盖体2、支撑架3、铰链5、相变蓄热体7和隔热层8；所述盖体2的一侧通过多个铰链5与地板本体1的一侧铰接，盖体2盖合在地板本体1上，盖体2的侧面均与地板本体1相应的外表面平齐；支撑架3固定安装在地板本体1内，支撑架3的上表面与地板本体1的上表面平齐，对地板本体1和盖体2起支撑作用；地板本体1内避开支撑架3的区域内活动设置有多个相变蓄热体7；隔热层8包覆在地板本体1的外表面，防止地板与环境地面传热，损失热量。

所述支撑架3呈正宫格型，由第一连杆和第二连杆相互交错连接形成，每个宫格内设置有至少一个至多三个相变蓄热体7，不同宫格内相变蓄热体7的数量可以相同也可以不同；当一个宫格内设置有多个相变蓄热体7时，多个相变蓄热体7依次叠放；所述支撑架3可以为正九宫格或正四宫格或正六宫格，为正九宫格时由相互平行的两根第一连杆和相互平行的六根第二连杆相互交错形成，两根第一连杆均匀间隔固定在地板本体1内，且端面均与地板本体1的内表面平齐；六根第二连杆均匀间隔卡装在地板本体1侧壁与第一连杆之间或两根第一连杆之间；为正四宫格时由一根第一连杆和两根第二连杆相互交错形成，第一连杆固定在地板本体1的中心轴线上且端面均与地板本体1的内表面平齐，两根第二连杆均匀卡装在地板本体1与第一连杆之间。

所述相变蓄热体7由基体和端盖密封形成，基体为一面具有开口的壳体，壳体内填充有固液相变材料，填充系数不超过85％；固液相变材料在加热到熔化温度时，就发生从固态到液态的相变，熔化的过程中，固液相变材料吸收并储存大量的潜热；当固液相变材料冷却时，释放储存的热量，发生从液态到固态的逆相变；

相变蓄热体7的基体和端盖通过模具浇筑成型，可以采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)或丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物(ABS)等耐高温抗腐蚀材料制成，其材料可根据所选取的相变材料进行选取，保证基体与端盖的材料与相变材料之间无化学反应，具有导热性能。

相变蓄热体7为横截面为长方形、梯形、菱形等的几何体，为长方体时长度和宽度均为150-200mm，高度为10-20mm。

地板本体为横截面为长方形、梯形、菱形等的几何体，为长方体时长度和宽度均为800-1000mm。

所述隔热层8所用材料的导热系数不高于0.04W/(m.k)。

所述地板本体1为一面开口的壳体，由非金属材料制成，且地板本体外表面设置隔热层，地板本体1与环境地面接触，尽量减少与环境的无效换热；盖体2由金属材料制成，能与环境进行热交换。

所述盖体2的外表面必须抛光打磨处理使外表面尽可能光滑，以降低与环境换热的空气流动阻力，流动分为层流和湍流，层流的摩擦阻力要远小于湍流的摩擦阻力，而且由于流体的流动有粘性，光滑表面与粗糙表面相比，流体更容易附着于粗糙表面形成湍流，因此光滑表面流动阻力更小。

所述盖体2的外表面还包覆有一层由粒径小于20nm的纳米材料制成的纳米液体膜，其膜层透明且厚度为5-8μm；纳米液体膜是一种透光纳米膜层材料，具有良好的防滑效果，为现成产品。

所述盖体2上还设置有多个微型放热孔4，每个微型放热孔4在地板本体1上的投影均位于支撑架3的宫格内；通过CFD仿真软件模拟显示，当支撑架3呈正九宫格时，微型放热孔4的直径为2mm，数量为9-18个时与环境的换热效果较好，数量过多会使热对流速度过快，导致环境温度骤升，数量过少不利于换热；

当支撑架3呈正九宫格，微型放热孔4的数量为9个时，每个微型放热孔4在地板本体1上的投影均位于支撑架3宫格的中心处；

当支撑架3为正九宫格，微型放热孔4的数量为18个时，每两个微型放热孔4在地板本体1上的投影均匀位于支撑架3同一宫格的对角线上；每个宫格内两个微型放热孔4投影的圆心的连线斜向同一方向；当支撑架3为九宫格，微型放热孔4的数量为9-18之间的任意数值时，微型放热孔4的排布方式为上述两种方式的自由组合。

本实用新型中盖板与地板本体的盖合方式可以为直接将盖板覆盖在(搭在)地板本体上，也可以将盖板和地板本体采用凸起配合形式形成一个整体。

本实用新型的工作原理和工作流程是：

该地板适于铺装在门卫岗亭或停车场收费亭等小空间内，多块地板一起铺设；也可以单独作为取暖设备使用；有用热需求时打开盖体2取出相变蓄热体7，将相变蓄热体7放在盛有热水的电加热容器内，接通电源加热热水，再通过热水间接加热相变蓄热体7，大约加热约60min，此时相变材料受热融化且发生相变，在这个过程中相变材料吸收并储存大量的潜热和显热；然后将相变蓄热体7放置在地板本体1内，盖上盖体2，地板会逐渐释放储存在相变蓄热体7内的热量为环境供暖，固液相变材料发生从液态到固态的逆相变；当人体感觉到环境温度明显降低时，地板放热完毕，此时固液相变材料完全凝固，重复上述过程，循环使用。使用时可以根据环境温度灵活调节相变蓄热体7的数量，当环境温度较高时，可以适当减少相变蓄热体7的数量；当环境温度较低时，可以适当增加相变蓄热体7的数量，以达到供热根据负荷进行调节的目的。

实施例1

本实用新型供热量可调节的相变蓄热地板，包括地板本体1、盖体2、铰链5、相变蓄热体7、隔热层8和支撑架3；所述盖体2的一侧通过4个铰链5与地板本体1的一侧铰接，盖体2盖合在地板本体1上，盖体2的侧面均与地板本体1相应的外表面平齐；支撑架3固定安装在地板本体1内，支撑架3的上表面与地板本体1的上表面平齐；地板本体1内避开支撑架3的区域活动设置有9个相变蓄热体7；由聚氨酯制成的隔热层8包覆在地板本体1的外表面；

所述支撑架3呈正九宫格，由相互平行的两根第一连杆和相互平行的六根第二连杆相互交错形成，第一连杆和第二连杆均由30×30mm的铝型材切割而成；两根第一连杆通过8个角件6均匀间隔排布在地板本体1内，每个角件6的一侧通过螺钉与地板本体1的侧壁相连，另一侧通过螺钉与第一连杆相连；六根第二连杆均匀间隔卡装在地板本体1侧壁与第一连杆之间或两个第一连杆之间；每个宫格内均设置有依次叠放的3个相变蓄热体7。

所述相变蓄热体7呈长方体，其长度和宽度均为200mm，高度为10mm；相变蓄热体7的基体和端盖均采用聚丙烯(PP)材料制成，耐热变形温度为80-100℃；相变蓄热体7的基体内填充有三水醋酸钠相变材料，填充系数为85％，其使用温度最高为70℃(三水醋酸钠相变材料吸热完全熔化后可达到的最高温度)；填充完毕后基体与端盖通过热熔机进行封装，确保相变蓄热体7的密封性。

该地板呈长方体，长度和宽度均为800mm，高度为70mm；地板本体1采用木材制成，壁厚为10mm；盖体2采用1000系列铝合金制成，壁厚为10mm。

隔热层8所用材料的导热系数为0.03W/(m.k)。

所述盖体2上还设置有9个均匀排布的直径为2mm的微型放热孔4，每个微型放热孔4在地板本体1上的投影均位于支撑架3宫格的中心处。

所述盖体2外表面上的纳米液体膜的厚度为5um。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于盖体2上均匀布置有18个微型放热孔4，每个微型放热孔4的投影均位于宫格的对角线上。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于盖体2上布置有15个微型放热孔4，边缘两列的微型放热孔4的投影均位于相应宫格的对角线上，中间列的微型放热孔4均位于相应宫格的中心处。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (10)

1.一种供热量可调节的相变蓄热地板，其特征在于，该地板包括地板本体、盖体、支撑架、铰链、相变蓄热体和隔热层；所述盖体的一侧通过多个铰链与地板本体的一侧铰接，盖体和地板本体围成封闭空腔，支撑架将地板本体内部空间分成多个区域；地板本体内避开支撑架的多个区域内放置有多个独立的相变蓄热体；在地板本体的外表面包覆有隔热层。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述支撑架呈正宫格型布置在地板本体内，每个宫格内放置有1-3个相变蓄热体，不同宫格内相变蓄热体的数量相同或不同。

3.根据权利要求2所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述支撑架呈正九宫格，由相互平行的两根第一连杆和相互平行的六根第二连杆相互交错形成，两根第一连杆均匀间隔固定在地板本体内，且端面均与地板本体的内表面平齐；六根第二连杆均匀间隔卡装在地板本体侧壁与第一连杆之间或两根第一连杆之间。

4.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述相变蓄热体包括壳体及填充在壳体内部的固液相变材料。

5.根据权利要求4所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述壳体由基体和端盖密封形成，基体为一面具有开口，端盖活动固定在该开口位置。

6.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述相变蓄热体为正方体，其边长为150～200mm，高度为10～20mm。

7.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述盖体的外表面还包覆有一层纳米液体膜，膜层透明且厚度为5μm。

8.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述盖体的厚度为10mm。

9.根据权利要求1所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述盖体上还设置有多个微型放热孔，每个微型放热孔在地板本体上的投影均位于支撑架的宫格内。

10.根据权利要求9所述的相变蓄热地板，其特征在于，所述微型放热孔的数量为9个，每个微型放热孔在地板本体上的投影均位于支撑架宫格的中心处。

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