專利名稱：室內(nèi)高焓加熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及室內(nèi)加熱裝置，確切地說是一種室內(nèi)小功率蓄熱，大功率放熱的高焓 升溫加濕裝置。
背景技術：
隨著社會的發(fā)展，人們的生活品質快速提高，局域空間(如桑拿房)里的升溫加濕， 也即提高局域空間里空氣焓值的加熱裝置，越來越受到市場的熱烈追捧，獲得越來越廣泛 的應用。高溫桑拿，由于下列優(yōu)點，已逐漸成為全球性的休閑時尚和生活方式①能夠促進 排除體內(nèi)毒素、推動新陳代謝、迅速消減脂肪；②能夠改善人體關節(jié)的靈活性和身體的柔韌 度，減輕疼痛的感覺，降低受傷的機會；③能夠促進體內(nèi)血液循環(huán)，改善體內(nèi)電解質平衡，增 強心肺和腎的功能；④能夠調(diào)節(jié)個人的情緒和壓力，促進達成樂觀、平和、積極的心境。但 因桑拿需要短時間(數(shù)分鐘 數(shù)十分鐘)內(nèi)釋放大量熱能(兆焦級，十兆焦級)，即高強度放 熱，家庭桑拿、公共浴場桑拿的電功率要分別達到IOkw和30kW以上，這與當下現(xiàn)實的居住 和商業(yè)供電條件落差過大，從而造成難以普遍應用或勉強應用后實際效果不好。在最新版 本的國家標準《住宅設計規(guī)范》(GBB50096-1999)中，最大套型住宅(第4類)的用電負荷標 準和電度表規(guī)格僅分別為4. OKW和10 (40)A。對于電網(wǎng)需求側數(shù)以千萬計的分散用戶，存 在著短時間的干燥、取暖、升溫加濕等大功率的熱負荷需求。這種短時間甚至瞬間的重負荷 功率，是用戶按一般用電負荷設計的終端變壓器、開關柜、配電線路的容量的數(shù)倍乃至數(shù)十 倍。若對包括電力變壓器、開關柜、配電線路進行增容改造，既給用戶帶來固定資產(chǎn)投資的 增加，同時也造成了供電系統(tǒng)在短時間重負荷之外的更多時間里的更多無功運行。填補這 一能量供需之間的鴻溝，以時間換了強度，實現(xiàn)“小功率蓄熱高強度放熱”成為一種迫切需 要。當下的桑拿器，除了上述短時間內(nèi)負荷能量的需求與現(xiàn)實的居住、商業(yè)既有的供 電條件之間存在嚴重的不匹配外，還存在著下列問題
1.溫度場不均勻。當下的桑拿爐，以紅外輻射和澆水蒸發(fā)方式加熱房內(nèi)空氣。由于爐口 高出地面60cm以上，加之室內(nèi)的主要熱交換方式是自然對流，致使室內(nèi)溫度場極不均勻 房頂?shù)臏囟茸罡撸梭w活動的區(qū)域較低，人體下肢所在區(qū)域的溫度最低，從而使桑拿的物理 和生理效果大打折扣。2.紅外輻射導致桑拿房木質材料龜裂和碳化。當下的桑拿爐在通電運行期間，主 要以紅外、遠紅外輻射方式加熱空氣和爐內(nèi)堆積的石塊。由于紅外輻射強烈的方向性和吸 收性，致使桑拿房接近爐體的壁面，特別是爐體的正上方屋頂，在長時間的照射下，出現(xiàn)龜 裂和碳化，存在火災隱患。3.電熱轉換效率低。電能經(jīng)過電阻型用電器向熱能轉化，是電能多種轉換方式中 效率最高的。但由于使用者向爐內(nèi)高溫石塊澆水過程中，大量的吸收了熱量，但未能蒸發(fā)的 熱水流失進入下水系統(tǒng)，從而造成了大量低位熱能的浪費，影響了對室內(nèi)空氣的升溫加濕， 從而降低了電能向室內(nèi)空氣焓值轉換的效率。4.電加熱元件損壞率高。當下的桑拿爐采用電熱管作為加熱元件，裸于空氣和石塊中的灼熱狀態(tài)下的電熱管，在使用者潑灑的冷水中急速降溫，如此反復交替，加熱一高 溫一急冷一再加熱，電熱管使用環(huán)境極端惡劣，致使電熱管損壞率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種室內(nèi)高焓加熱器，解決現(xiàn)有的室內(nèi)高焓加熱裝置因瞬 間的重負荷功率，使電網(wǎng)難以承受；以及溫度場不均勻、電熱轉換效率低等問題。本發(fā)明采用的技術方案是一種室內(nèi)高焓加熱器，其特征是它包括密封的殼體、位 于殼體中部的蓄熱體和風機，所述的殼體在蓄熱體的上部形成的空腔為上風包，下部形成 的空腔為下風包，上風包的側面連接有下行的風道，下風腔的底部固定有水平的均流管，所 述的均流管為一端密封的管體，管體下側面上開設有若干個通風孔；所述的風機固定在殼 體的側面，風機的出風口與均流管另一端連接；所述的蓄熱體為金屬體，內(nèi)部埋置有電熱 管，蓄熱體的前后兩側面設有若干個平行的翅片，相鄰翅片之間形成氣體導流通道；下風包 內(nèi)設有水管，水管的前端設有噴嘴，噴嘴的開口指向蓄熱體。采用上述技術方案，當系統(tǒng)啟動電熱管通電放熱時，熱量通過其金屬表面?zhèn)鲗Ыo 高比熱容高工作溫度的鋁基稀土合金蓄熱體。經(jīng)過一定時間的運行，蓄熱體達到設定溫度， 完成“小功率蓄熱”。當用戶需要強放熱時，高焓加熱器提供兩種運行模式①.單行模式， 當需要干燥或高溫時，執(zhí)行通風放熱的單行模式啟動風機，推動室內(nèi)空氣進入均流管，經(jīng) 均流管上通孔后，再從均流管流出在殼體下部反射流向殼體上部；空氣流過蓄熱體上的翅 片吸熱升溫；再經(jīng)上部的上風包匯集后，從風道流出，吹入室內(nèi)。在此運行模式下，可對室內(nèi) 空氣進行高強度通風放熱。②.并行模式，當需要升溫加濕時，執(zhí)行通風放熱和蒸發(fā)放熱的 并行模式。啟動風機，室內(nèi)空氣被風機吸入后從均流管進入下風包、蓄熱體和上風包，再從 風道流出；蓄熱體翅片對流過的空氣進行加熱，同時，根據(jù)使用者的感覺和需要，向水管內(nèi) 供水，水經(jīng)噴嘴實時噴出扇形大張角細粒度的水霧；水霧在氣流的攜帶下，進入蓄熱體的翅 片間隙，在翅片表面吸熱汽化，與空氣混合后在上風包中匯集，然后經(jīng)風道高速噴入室內(nèi)。 在此運行模式下，可對室內(nèi)空氣進行高強度的升溫加濕操作。為阻止殼體內(nèi)的熱氣外溢，所述的風道的吸風口和出風口均低于蓄熱體的下底為保護控制元件，所述殼體的側面設有用來放置控制裝置的低溫區(qū)，所述的低溫 區(qū)為空腔，空腔的腔壁為雙層構成的水套，水套內(nèi)裝有冷卻水，水套上設有進水管和出水 管。由于有水套的保護，使低溫區(qū)能夠保持較低的溫度，從而保護控制元件。本發(fā)明對于在短時間(數(shù)分鐘 數(shù)十分鐘)內(nèi)需要釋放巨大熱量(兆焦級、十兆焦 級)的用戶，采用本發(fā)明所述的技術方案，不需要對用戶既有的變壓器、開關柜、配電線路等 供電系統(tǒng)進行增容改造，可與當下的家庭，商業(yè)的供電設施匹配，進行“小功率蓄熱”；而后 根據(jù)用戶對桑拿房等局域空間內(nèi)溫濕度的需求，實施單行模式下的通風強放熱或并行模式 下的通風、蒸發(fā)強放熱。本發(fā)明解決了用戶短時間內(nèi)巨量熱量需求與既有的低容量供電系 統(tǒng)之間的矛盾，同時改善了電網(wǎng)需求側的功率平滑性和運行經(jīng)濟性；在本發(fā)明技術方案運 行時，由于采用了強制通風并降低了裝置出風口與地面的高度差，桑拿房內(nèi)的溫度場均勻 性大為改善，人體特別下肢的活動區(qū)域的溫濕度明顯提高，與房頂溫濕度基本持平，使得桑 拿效果好。在本發(fā)明技術方案運行時，克服了傳統(tǒng)桑拿器的電熱管高溫驟冷的惡劣工況，電熱元件壽命大為延長；克服了紅外輻射導致的桑拿房墻壁龜裂和碳化等不安全問題，使用 的安全性大為改善。在本發(fā)明技術方案運行時，由于采用了絕熱性能優(yōu)良的保溫材料并且 保溫層面積較小，漏熱明顯減少；給水霧化蒸發(fā)流程的優(yōu)化設計，杜絕了帶熱廢水的產(chǎn)生， 裝置的熱效率大為提高，節(jié)能效果明顯。本發(fā)明的功能可以進一步擴展。當采用單行模式下的小風量通風放熱時，桑拿房 改作衣被干燥間是非常經(jīng)濟適用的。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是采用小功率吸熱高強度放熱，解決了數(shù)以千萬 計的電網(wǎng)需求側的分散用戶，在按一般用電負荷設計的終端變壓器、開關柜、配電線路的條 件下，短時間的干燥、取暖、升溫加濕等大功率熱負荷需求的保障。并且在裝置的運行中，空 間溫度場的均勻性，使用的安全性、使用的經(jīng)濟性和適用范圍，較之傳統(tǒng)的桑拿設備，大為改善。


圖1為本發(fā)明剖示圖。圖2為蓄熱體結構示意圖。圖3為低溫區(qū)示意圖。圖4為發(fā)明內(nèi)部結構立體圖。圖中，1、風機，2、均流管，3、噴嘴，4、低溫區(qū)，5、蓄熱體，6、保溫層，7、風道，8、下風 包，9、出風口，10、殼體，11、上風包，12、通風孔，13、電熱管，14、水管，15、翅片，16、水套。
具體實施例方式本發(fā)明室內(nèi)高焓加熱器，如圖1所示，它包括密封的殼體10、位于殼體10中 部的蓄熱體5和風機1，殼體10在蓄熱體5的上部形成的空腔為上風包11，下部形成的空腔 為下風包8，上風包11的側面連接有下行的風道7，風機1的吸入口和風道7的出風口均低 于蓄熱體5的下底面。下風包8的底部固定有水平的均流管2，均流管2如圖1下部所示， 它為一端密封的管體，管體下側面上開設有若干個通風孔12，使氣體從通風孔12出來后向 下流，至達殼體10底機反射平行向上。風機1固定在殼體10的側面，風機1的出風口與均 流管2另一端連接。蓄熱體5如圖2所示，它為以鋁基稀土合金的金屬體為材料，內(nèi)部埋置有盤形電熱 管13，蓄熱體5的前后兩側面設有若干個平行的翅片15，相鄰翅片之間形成氣體導流通道； 為更好的吸熱，殼體10的兩側壁緊貼翅片15，使氣體直接從翅片間氣體導流通道流過。下 風包8內(nèi)設有水管14，水管14的前端設有噴嘴3，噴嘴3的開口指向蓄熱體5。殼體10的側面設有用來放置控制裝置的低溫區(qū)4，低溫區(qū)4如圖3所示，它為空 腔，空腔的腔壁為雙層構成的水套16，水套16內(nèi)裝有冷卻水，水套上設有進水管和出水管。為更好的保溫，在殼體10外還包裹有一層保溫層6。
權利要求
室內(nèi)高焓加熱器，其特征是它包括密封的殼體[10]、位于殼體[10]中部的蓄熱體[5]和風機[1]，所述的殼體[10]在蓄熱體[5]的上部形成的空腔為上風包[11]，下部形成的空腔為下風包[8]，上風包[11]的側面連接有下行的風道[7]，下風包[8]的底部固定有水平的均流管[2]，所述的均流管[2]為一端密封的管體，管體下側面上開設有若干個通風孔[12]；所述的風機[1]固定在殼體[10]的側面，風機[1]的出風口與均流管[2]另一端連接；所述的蓄熱體[5]為金屬體，內(nèi)部埋置有電熱管[13]，蓄熱體[5]的前后兩側面設有若干個平行的翅片[15]，相鄰翅片之間形成氣體導流通道；下風包[8]內(nèi)設有水管[14]，水管[14]的前端設有噴嘴[3]，噴嘴[3]的開口指向蓄熱體[5]。
2.根據(jù)權利要求1所述的高焓加熱器，其特征是所述的風機[1]的吸入口和風道[7] 的出風口均低于蓄熱體[5]的下底面。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高焓加熱器，其特征是所述殼體[10]的側面設有用來放 置控制裝置的低溫區(qū)[4]，所述的低溫區(qū)[4]為空腔，空腔的腔壁為雙層構成的水套[16]， 水套[16]內(nèi)裝有冷卻水，水套上設有進水管和出水管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種室內(nèi)高焓加熱器，它包括密封的殼體、蓄熱體和風機，上風包的側面連接有下行的風道，下風包的底部固定有水平的均流管，風機固定在殼體的側面，風機的出風口與均流管另一端連接；蓄熱體為金屬體，內(nèi)部埋置有電熱管，下風包內(nèi)設有水管，水管的前端設有噴嘴，噴嘴的開口指向蓄熱體。本發(fā)明解決了數(shù)以千萬計的電網(wǎng)需求側的分散用戶大功率熱負荷需求的保障。并且在裝置的運行中，空間溫度場的均勻性，使用的安全性、使用的經(jīng)濟性和適用范圍，較之傳統(tǒng)的桑拿設備，大為改善。
文檔編號F24D19/00GK101943437SQ20101050942
公開日2011年1月12日 申請日期2010年10月17日 優(yōu)先權日2010年10月17日
發(fā)明者周玉琴, 季偉, 張俊, 薛世山, 薛文平, 邵健, 高勝保 申請人:安徽工業(yè)職業(yè)技術學院