CN2161855Y - 潜热蓄热型电热取暖器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为使用了相变潜热材料的电热取暖
器，在电加热体与封装有相变材料的蓄热体内壁层间
保留有可被压缩空间的缓冲层，其间设置有导热材料
体。蓄热体内壁层厚度小于外壳层，且在位于缓冲层
的部位上带有允许其发生形变的可伸扩结构，以解决
相变材料在相变过程中体积压力的变化问题。
Description
本实用新型涉及的是含有电热元件和蓄热保温材料的电热取暖器具，特别是含有以相变潜热材料作为蓄热材料的电热取暖器具。
目前，有关便携式电热取暖器具的报道较多，其结构中一般都包括有电加热元件和蓄热保温材料两大部分，并且多还带有为保证使用安全而设置的控温和／或调温元器件。就其中的蓄热保温材料而言，大量采用的是无机纤维类的固态保温材料。由于其属于只能与发热元件同时升温或降温的显热类材料，一般导热系数都很小。当控温元器件中断加热电流后，即进入单纯散热降温阶段。正由于其蓄热保温材料导热系数小，所以当取暖器外表面温度降至低于取暖必要温度时，其内部发热元件处仍积蓄有较高温度。一方面造成热量利用不充分，能源浪费大，另一方面，电热元件经常处于较高温度下，也易造成损坏，减少使用寿命。
在电热取暖器中使用的另一类蓄热保温材料是如中国专利87212230U所介绍的那样，属于相变潜热型材料。这种材料的热容量大，热能利用率高，且内外温差小。但这种相变材料在相变过程中常伴有体积改变，严重时会使取暖器外壳发生明显的凸凹变形。为此，常采用加厚外壳的方法，以承受这种体积改变引起的压力变化，但却带来了机械加工困难和成本增高。另一方面，在使用控温元器件时，这类电热取暖器中的控温或感温元件常设置在相变材料体中或其外表面处。只有当相变材料全部变为液态或再继续以显热材料方式继续升温后才会实现断电，停止继续加热。这样，往往在正常取暖使用前已有很大一部分热量白白散失，造成浪费。一旦控温或感温元件因故障失灵，还会因无后备的超温保险结构而发生危险。
本实用新型的目的是针对目前采用相变潜热材料的电热取暖器的上述问题进行改进，以解决相变过程中相变材料体积压力变化引起的外壳变形的问题，并在此基础上进一步减少热量的浪费，提高热利用率，节约能源。本实用新型进一步的目的还在于以此为基础提供一种可避免发生超温危险的相变潜热材料的电热取暖器。
本实用新型电热取暖器的改进在于在至少有两层封装有相变潜热材料的蓄热体的内壁层与设置于其间的电加热体之间保留有具有适当可压缩空间的缓冲层，且内壁层厚度应小于蓄热体的外壳层。此缓冲层中可无外加填充物，也可以以保持有可被压缩空间的方式填充有适量无机纤维等固态保温材料。为保证电加热体产生的热量不致受此缓冲空间影响能迅速传递给蓄热体中的相变材料，在电加热体与蓄热体内壁层间应设置有如环、条、块等适当形式及数量的导热材料体，并使其与此二者均保持有良好的热接触。在使用中，此导热材料体实际除可起到导热作用外，还具有储热的作用。因为当电加热体停止加热后，它仍可将电加热体的余热及其自身所储的热量传递给蓄热体；又由于它的导热作用，使得蓄热体外壳温度下降后，取暖器内部的温度能充分传递出来，既充分利用了热量，又可使内外温差变小，避免了电加热器长期处于高温状态中。这种导热材料体与蓄热体内壁层相接触的总覆盖面积应小于内壁层的面积，以保证有直接位于缓冲层区域范围内的内壁层部分存在。此部分的内壁层应具有波浪状或弹簧状或其它适当形式的可伸扩结构，以适应和允许蓄热体中的相变材料在相变过程中的体积和压力变化，通过此伸扩结构使内壁层在缓冲空间中产生适度形变进行调节而不致影响外壳的形状。如果在缓冲层中适当填充有固态保温材料，更可以充分发挥不同储热、保温材料的优点，延长加热后的保温使用时间，节约能源。
根据不同相变材料的特性参数、升温控温要求等计算后，将适用的控温或感温元器件设置于电加热体附近，在达到 所需的发热量后即自行断电，由导热材料体的储热继续供热，可减少温度过高和热量无效损失，是节约能源的另一有效措施。
为确保上述的控温或感温元器件失灵后不致过度加热发生危险，可在上述的缓冲层中设置与加热电路串联并且可与蓄热体内壁层相配合的适当形式的常闭型压力开关。正常使用时其常闭状态可保证加热电路通电加热；过度加热时，蓄热体内相变材料体积压力增大至内壁层的形变触发了压力开关后，加热电路被截断不再导通，停止加热。
以下用附图所示的实例说明本实用新型的结构，但本实用新型的范围并非仅限于此例。
图1 本实用新型的结构
本例电热取暖器的中部为带有控温元件的电加热体4，其两侧均为封装有相变潜热材料3的蓄热体，且其外壳层1的厚度大于内壁层8。电加热体4与其两侧蓄热体的内壁层8之间均保留有由可压缩空间构成的缓冲层5，其中可无填充物或有适当矿棉纤维材料。缓冲层5中设有与电加热体4和蓄热体内壁层8均有良好热接触的导热金属材料环6。直接位于缓冲层中的内壁层8具有部分的波浪状可伸扩结构2。两侧缓冲层5中均还设置有可与内壁层8配合的常闭型压力开关7，它应串联于加热电路中。蓄热体中使用的相变潜热材料3可根据升温指标的要求在氢氧化钠（或钡）的水合物、高级烷烃、高级脂肪酸等无机或有机材料中选用。
Claims (5)
1、一种至少在两层封装有相变潜热材料的蓄热体间设置有电加热体的电热取暖器，其特征在于在蓄热体的导热内壁层(8)与电加热体(4)之间保留有具有可压缩空间的缓冲层(5)及同时与电加热体(4)和该内壁层(8)接触且覆盖面积小于内壁层(8)面积的导热材料体(6)，该内壁层(8)的厚度小于蓄热体的外壳层(1)，且直接位于缓冲层(5)区域范围内的该内壁层(8)具有可伸扩结构(2)。
2、如权利要求1所述的电热取暖器，其特征在于所说的内壁层（8）上的可伸扩结构（2）为该内壁层自身所成的波浪形结构。
3、如权利要求1所述的电热取暖器，其特征在于所说的电加热体（4）上设置有控温元件。
4、如权利要求1所述的电热取暖器，其特征在于所说的缓冲层（5）中以保持有可被压缩空间的方式填充有固态保温材料。
5、如权利要求1至4之一所述的电热取暖器，其特征在于所说的缓冲层（5）中设置有可与所说的内壁层（8）相配合且与加热电路串联的常闭型压力开关（7）。
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| CN102393073A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-03-28 | 皇明太阳能(上海)有限公司 | 具有能量传递控制装置的防过热保温水箱及制备方法 |
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-
1993
- 1993-01-19 CN CN 93238078 patent/CN2161855Y/zh not_active Expired - Fee Related
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