專利名稱：雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種家用取暖裝置，具體講是一種雙相變超導(dǎo) 儲能電暖氣。
背景技術(shù)：
儲熱式電暖氣是一種可把電能轉(zhuǎn)換成熱能供用戶取暖的電氣裝 置。現(xiàn)有的設(shè)計功能較全的相變儲熱式電暖氣，多采用封閉式殼體依 靠自身熱對流和熱輻射來供熱取暖，此設(shè)計存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用電功率
大，熱轉(zhuǎn)換效率低，供熱速度緩慢，供熱不均勻的問題；另外結(jié)構(gòu)上 將加熱管與相變儲熱材料放在一起，用高溫加熱管(不帶翅片的)直 接加熱相變儲熱材料，久之會造成加熱管表面金屬管壁腐蝕、蝕穿、 漏電，發(fā)生電暖氣不安全隱患。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有相變儲熱式電暖氣的缺陷，本實用新型提供一種結(jié) 構(gòu)簡單，用電功率小，供熱快、供熱量大，供熱均勻，熱轉(zhuǎn)換效率高， 安全，全開放式雙相變高效超導(dǎo)儲能電暖氣裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案是: 一種雙相變超導(dǎo)儲 能電暖氣，由相變超導(dǎo)加熱器、相變儲能散熱器、電加熱器、控制電 路、靜音微風(fēng)機(jī)和防護(hù)罩組成，其特征是相變超導(dǎo)加熱器是由一直立 的管狀蒸發(fā)池、與管狀蒸發(fā)池連接在一起的并內(nèi)部連通的數(shù)根超導(dǎo)傳 熱管、裝在管狀蒸發(fā)池內(nèi)的超導(dǎo)液及電加熱器、控制電路構(gòu)成，超導(dǎo)傳熱管與管狀蒸發(fā)池構(gòu)成一真空體系；數(shù)根超導(dǎo)傳熱管分別裝在相變 儲能散熱器的數(shù)根基管中，電加熱器工作時，超導(dǎo)液氣化將相變潛熱 通過超導(dǎo)傳熱管迅速傳導(dǎo)給相變儲能散熱器的相變儲熱材料，在取暖 的同時將其余的熱能儲存在相變儲熱材料中。相變儲能散熱器由基 管、繞制在基管上的散熱翅片、加裝在基管中的相變儲熱材料構(gòu)成， 相變儲能散熱器的底端焊接在管狀蒸發(fā)池的頂板上，呈圓周形排列， 靜音微風(fēng)機(jī)安裝在相變儲能散熱器的中心位置，控制電路安裝在電暖 氣的底座中，底座下部安裝有可供電暖氣移動的滾輪。
上述所有設(shè)備全部安裝在一個有通風(fēng)孔的防護(hù)罩中。 所述的管狀蒸發(fā)池是一直立的圓柱形或者扁圓柱形或者方形的
金屬空腔體，與超導(dǎo)傳熱管空腔體構(gòu)成的真空體系的真空度等于或者
大于1.33x0.001Pa。
所述的管狀蒸發(fā)池中的超導(dǎo)液是受熱時可以氣化產(chǎn)生高能相變 潛熱的有機(jī)或者無機(jī)或者有機(jī)與無機(jī)混合的、可與管狀蒸發(fā)池和超導(dǎo) 傳熱管的金屬材料相容的液體。
所述的超導(dǎo)傳熱管為圓管形，金屬材質(zhì)， 一般根據(jù)相變儲能散熱 器的數(shù)裝4一10根，其外壁上饒制有金屬線，其目的增大超導(dǎo)傳熱
管的散熱面積，提高熱轉(zhuǎn)換效率。
所述的電加熱器為電加熱管或者感應(yīng)加熱器，裝配在管狀蒸發(fā)池 的中部被液態(tài)超導(dǎo)液淹沒，電加熱器外表面單位面積熱負(fù)荷值小于或 等于12W/cm2，電加熱器的電源線引出端在底座中與控制電路及電 源連接。
所述的控制電路設(shè)計有自動分時度電裝置、自動定時開關(guān)裝置、溫控器、熱熔斷器及指示燈，可保證電暖氣的節(jié)能、人性化控制和使 用安全。
所述的相變儲能散熱器的基管和散熱翅片是方形或者圓型或扁
圓形， 一般裝4一10根，由金屬或者聚乙烯材料制成，散熱翅片為
涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且與基管連結(jié)為
一體的高分子材質(zhì)散熱翅片，加裝散熱翅片的目的是為了增大散熱器
的散熱面積與散熱量，提高散熱器的釋熱速率。
所述的裝入在儲能散熱器基管中的相變儲熱材料是由熔點(diǎn)在23 °C 70°C的有機(jī)或者無機(jī)相變物質(zhì)，或者有機(jī)與無機(jī)混合相變物質(zhì)， 如水合鹽、硼砂、聚丙烯酸鈉，脂肪酸與石墨混合物，硝酸共晶鹽 和包合鹽，或者固一固相變蓄熱材料，相變蓄熱材料占基管容積的 爆。
所述的靜音微風(fēng)機(jī)為鼠籠式變頻風(fēng)機(jī)，安裝在相變儲能散熱器 的中心位置，靜音微風(fēng)機(jī)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，可將電暖氣的熱量均勻迅速地散 射到需要加熱的房屋空間。
雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣工作原理雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣是一高
效超導(dǎo)傳熱儲熱散熱裝置，是巧妙運(yùn)用高效真空超導(dǎo)件的相變傳熱散 熱原理和相變儲熱材料相變潛熱蓄熱原理達(dá)到高效取暖效果。雙相變 超導(dǎo)儲能電暖氣工作時，在自動分時度電裝置和自動定時開關(guān)的操控 下，電加熱器將其周圍的超導(dǎo)液加熱，所產(chǎn)生的相變潛熱即刻通過4 一 8根超導(dǎo)傳熱管傳導(dǎo)給儲能散熱器基管中的相變儲熱材料，進(jìn)行加 熱蓄熱，同時相變儲能散熱器的基管和散熱翅片散熱供暖，剩余的熱 量儲存在相變潛熱材料中；當(dāng)雙相變儲能散熱器的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(85'C)，雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣停止加熱，基管和散熱翅片繼續(xù) 散熱供暖，當(dāng)雙相變儲能電暖器的溫度下降到設(shè)定溫度(65°C)時， 電暖氣重新啟動電加熱器繼續(xù)進(jìn)行加熱。在基管和散熱翅片散熱過程 中，靜音微風(fēng)機(jī)工作，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉作用下將熱量迅速均勻地散射到需 要加熱的空間，達(dá)到取暖目的。
雙相變超導(dǎo)儲能電暖器結(jié)構(gòu)簡單，使用電功率小，全開放式供熱， 供熱量大，供熱均勻，熱轉(zhuǎn)換效率高，安全；利用電網(wǎng)谷差晚間自動 儲能蓄熱，在需要供熱時可用較大釋熱功率將貯能放出取暖，可以確 保用電電路的安全，緩解電網(wǎng)負(fù)荷，利于用戶節(jié)約取暖費(fèi)用。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖1中1、管狀蒸發(fā)池 2 、頂板 3 、超導(dǎo)傳熱管 4 、相變儲 熱材料 5、電加熱器 6、溫控器 7、熱熔斷器 8、指示燈 9、 自動分時度電裝置及自動定時開關(guān)10、導(dǎo)線 11、工藝管 1 2 、底座 1 3 、基管 14、超導(dǎo)液 1 5 、散熱翅片 1 6 、 靜音微風(fēng)機(jī) 1 7 、風(fēng)葉 18、防護(hù)罩19、滾輪 20、通風(fēng)孔 21、金屬線
以下結(jié)合附圖1和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明 一種雙相變 超導(dǎo)儲能電暖氣，由相變超導(dǎo)加熱器、相變儲能散熱器、電加熱器5、 控制電路、靜音微風(fēng)機(jī)16和防護(hù)罩18組成，其特征是相變超導(dǎo)加熱 器是由一直立的管狀蒸發(fā)池l、與管狀蒸發(fā)池1連接在一起的并內(nèi)部 連通的數(shù)根超導(dǎo)傳熱管3、裝在管狀蒸發(fā)池l內(nèi)的超導(dǎo)液4及電加熱器5及控制電路構(gòu)成，超導(dǎo)傳熱管3與管狀蒸發(fā)池1構(gòu)成一真空體系; 數(shù)根超導(dǎo)傳熱管3分別裝在相變儲能散熱器的數(shù)根基管13中，電加 熱器5工作時，超導(dǎo)液4氣化將相變潛熱通過超導(dǎo)傳熱管3迅速傳導(dǎo) 給相變儲能散熱器的相變儲熱材料4，在取暖的同時可將其余熱能儲 存在相變儲熱材料4中。相變儲能散熱器由基管13、繞制在基管13 上的散熱翅片15、加裝在基管13中的相變儲熱材料4構(gòu)成，相變儲 能散熱器的底端焊接在管狀蒸發(fā)池l的頂板2上，呈圓周形排列，靜 音微風(fēng)機(jī)16安裝在相變儲能散熱器的中心位置，控制電路安裝在電 暖氣的底座12中，底座12下部安裝有可供電暖氣移動的滾輪19。
上述所有設(shè)備全部安裝在一個有通風(fēng)孔的防護(hù)罩18中。 所述的管狀蒸發(fā)池1是一直立的圓柱形或者扁圓柱形或者方形
的金屬空腔體，與超導(dǎo)傳熱管3空腔體構(gòu)成的真空體系的真空度等于
或者大于1.33x0.001Pa。
所述的管狀蒸發(fā)池l中的超導(dǎo)液4是受熱時可以氣化產(chǎn)生高能相 變潛熱的有機(jī)或者無機(jī)或者有機(jī)與無機(jī)混合的可與管狀蒸發(fā)池1和 超導(dǎo)傳熱管3的金屬材料相容的液體。
所述的超導(dǎo)傳熱管3為園管形，金屬材質(zhì)， 一般根據(jù)相變儲能散 熱器的個數(shù)裝4一10根，其外壁上饒制有金屬線21，其目的增大超 導(dǎo)傳熱管3的散熱面積，提高熱轉(zhuǎn)換效率。
所述的電加熱器5為電加熱管或者感應(yīng)加熱器，裝配在管狀蒸發(fā) 池1的中部被液態(tài)超導(dǎo)液4淹沒，電加熱器5外表面單位面積熱負(fù)荷 值小于或等于12W/cm2 ，電加熱器5的電源線引出端在底座12中與控制電路及電源連接。
所述的控制電路設(shè)計有自動分時度電裝置、自動定時開關(guān)裝置9、 溫控器6、熱熔斷器7及指示燈8，可保證電暖氣的節(jié)能、人性化控 制和使用安全。
所述的相變儲能散熱器的基管13和散熱翅片15是方形或者圓型 或扁圓形， 一般裝4一10根，由金屬或者聚乙烯材料制成，散熱翅 片15為涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且與基 管連結(jié)為一體的高分子材質(zhì)散熱翅片，加裝散熱翅片15的目的是為 了增大散熱器的散熱面積與散熱量，提高散熱器的釋熱速率。
所述的裝入在儲能散熱器基管13中的相變儲熱材料14是由熔點(diǎn) 在23t: 7(TC的有機(jī)或者無機(jī)相變物質(zhì)，或者有機(jī)與無機(jī)混合相變 物質(zhì)，如水合鹽、硼砂、聚丙烯酸鈉，脂肪酸與石墨混合物，硝酸 共晶鹽和包合鹽，或者固一固相變蓄熱材料，相變蓄熱材料14占基 管13容積的90%。
所述的靜音微風(fēng)機(jī)16為鼠籠式變頻風(fēng)機(jī)，安裝在相變儲能散熱 器的中心位置，靜音微風(fēng)機(jī)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，可將電暖氣的熱量均勻迅速地 散射到需要加熱的房屋空間。
雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣工作原理雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣是一高
效超導(dǎo)傳熱儲熱散熱裝置，是巧妙運(yùn)用高效真空超導(dǎo)件的相變傳熱散 熱原理和相變儲熱材料潛熱蓄熱原理達(dá)到高效取暖效果。雙相變超導(dǎo)
儲能電暖氣工作時，在自動分時度量電能裝置和自動定時開關(guān)9的操 控下，電加熱器5將其周圍的超導(dǎo)液4加熱，所產(chǎn)生的相變潛熱即刻 通過4 一 8根超導(dǎo)傳熱管3傳導(dǎo)給儲能散熱器基管13中的相變儲熱材料14，進(jìn)行加熱蓄熱，同時相變儲能散熱器的基管13和散熱翅片 15散熱供暖，剩余的熱量儲存在相變潛熱材料14中；當(dāng)雙相變儲能 散熱器的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(85°C)，雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣停止 加熱，基管13和散熱翅片15繼續(xù)散熱供暖，當(dāng)雙相變儲能電暖器的 溫度下降到設(shè)定溫度(65'C)時，電暖氣重新啟動電加熱器5繼續(xù)進(jìn) 行加熱。在基管13和散熱翅片15散熱過程中，靜音微風(fēng)機(jī)16工作， 在旋轉(zhuǎn)風(fēng)葉17作用下將熱量迅速均勻散射到加熱的空間，達(dá)到取暖 目的。
權(quán)利要求1、一種雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，由相變超導(dǎo)加熱器、相變儲能散熱器、電加熱器(5)、控制電路、靜音微風(fēng)機(jī)(16)和防護(hù)罩(18)組成，其特征是相變超導(dǎo)加熱器是由一直立的管狀蒸發(fā)池(1)、與管狀蒸發(fā)池(1)連接在一起的并內(nèi)部連通的數(shù)根超導(dǎo)傳熱管(3)、裝在管狀蒸發(fā)池(1)內(nèi)的超導(dǎo)液(4)及電加熱器(5)、控制電路構(gòu)成，超導(dǎo)傳熱管(3)與管狀蒸發(fā)池(1)構(gòu)成一真空體系；數(shù)根超導(dǎo)傳熱管(3)分別裝入在相變儲能散熱器的數(shù)根基管(13)中，電加熱器(5)工作時，超導(dǎo)液(4)氣化將相變潛熱通過超導(dǎo)傳熱管(3)迅速傳導(dǎo)給相變儲能散熱器的相變儲熱材料(4)，在取暖的同時可將其余熱能儲存在相變儲熱材料(4)中；相變儲能散熱器由基管(13)、繞制在基管(13)上的散熱翅片(15)、加裝在基管(13)中的相變儲熱材料(4)構(gòu)成，相變儲能散熱器的底端焊接在管狀蒸發(fā)池(1)的頂板(2)上，呈圓周形排列，靜音微風(fēng)機(jī)(16)安裝在相變儲能散熱器的中心位置，控制電路安裝在電暖氣的底座(12)中，底座(12)下部安裝有可供電暖氣移動的滾輪(19)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的管狀蒸發(fā)池(l)是一直立的圓柱形或者扁圓柱形或者方形的金屬空腔體，與超導(dǎo)傳熱管(3)空腔體構(gòu)成的真空體系的真空度等于或者大于1.33x0.001Pa。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的超導(dǎo)傳熱管(3)為圓管形，金屬材質(zhì)， 一般根據(jù)相變儲能散熱器的個數(shù)裝4 一l 0根，其外壁上饒制有金屬線(21)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的電加熱器(5)為電加熱管或者感應(yīng)加熱器，裝配在管狀蒸發(fā)池(l)的中部被液態(tài)超導(dǎo)液(4)淹沒，電加熱器(5)外表面單位面積熱負(fù)荷值小于或等于12W/cm2，電加熱器(5)的電源線引出端在底座(12)中與控制電路及電源連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的控制電路設(shè)計有自動分時度電裝置、自動定時開關(guān)裝置(9)、溫控器(6)、熱熔斷器(7)及指示燈(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的相變儲能散熱器的基管(13)和散熱翅片(15)是方形或者圓型或扁圓形， 一般裝4一10根，由金屬或者聚乙烯材料制成，散熱翅片(15)為涂黑的金屬材質(zhì)翅片，或者由黑色聚乙烯材料制成的且與基管連結(jié)為一體的高分子材質(zhì)散熱翅片。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，其特征是所述的靜音微風(fēng)機(jī)(16)為鼠籠式變頻風(fēng)機(jī)，安裝在相變儲能散熱器的中心位置，靜音微風(fēng)機(jī)風(fēng)葉(17)轉(zhuǎn)動，可將電暖氣的熱量均勻迅速地散射到需要加熱的房屋空間。
專利摘要一種雙相變超導(dǎo)儲能電暖氣，由相變超導(dǎo)加熱器、相變儲能散熱器、電加熱器、控制電路、靜音微風(fēng)機(jī)和防護(hù)罩組成，其特征是相變超導(dǎo)加熱器由管狀蒸發(fā)池、與管狀蒸發(fā)池連接在一起并內(nèi)部連通的超導(dǎo)傳熱管、裝在管狀蒸發(fā)池內(nèi)的超導(dǎo)液、電加熱器及控制電路構(gòu)成，超導(dǎo)傳熱管分別裝在相變儲能散熱器基管的相變儲熱材料中，靜音微風(fēng)機(jī)安裝在相變儲能散熱器的中心位置。該電暖器結(jié)構(gòu)簡單，使用電功率小，全開放式供熱，供熱量大，供熱均勻，熱轉(zhuǎn)換效率高，安全，利用電網(wǎng)峰谷差自動儲能蓄熱，在需要供熱時可用較大釋熱功率將貯能放出取暖，能確保用電電路安全，緩解電網(wǎng)負(fù)荷，節(jié)約用戶取暖費(fèi)用。
文檔編號F24D13/04GK201401864SQ200920031829
公開日2010年2月10日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者田海金 申請人:田海金