一种变型式蓄热电暖气论文和设计-程鹏月

全文摘要

本实用新型公开了一种变型式蓄热电暖气，包括壳体，所述壳体中设置有隔热板，所述隔热板将壳体内腔分隔为位于上方的供热腔和位于下方的驱动腔，所述供热腔中设置有多个供蓄热单元，所述供蓄热单元包括叠放的固定蓄热砖、转动蓄热砖，所述固定蓄热砖、转动蓄热砖上下对位时，蓄热电暖气蓄热为主，所述固定蓄热砖、转动蓄热砖上下错位时，蓄热电暖气供热为主。本实用新型利用蓄热砖组合变型产生表面积的变化来调整蓄热量和散热量。蓄热时结构紧凑，保证蓄热效率，放热时表面积增大，加快散热速率，可以有效平衡需热量和放热量。节约能源，符合当今节能的情况，加热元件在蓄热砖的轴心位置，可以使蓄热均匀，最大限度蓄热。

主设计要求

1.一种变型式蓄热电暖气，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）中设置有隔热板（4），所述隔热板（4）将壳体（1）内腔分隔为位于上方的供热腔和位于下方的驱动腔，所述供热腔中设置有多个供蓄热单元，所述供蓄热单元包括叠放的固定蓄热砖（6）、转动蓄热砖（7），所述固定蓄热砖（6）、转动蓄热砖（7）上下对位时，蓄热电暖气蓄热为主，所述固定蓄热砖（6）、转动蓄热砖（7）上下错位时，蓄热电暖气供热为主。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述转动蓄热砖（7）可以根据供热要求设置为多个。

3.根据权利要求1所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述转动蓄热砖（7）上端设置有金属滑片（10），所述金属滑片（10）与固定蓄热砖（6）相接触。

4.根据权利要求1所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述壳体（1）中设置有固定杆轴（11），所述固定杆轴（11）内部中空，所述固定杆轴（11）穿过隔热板（4），所述固定杆轴（11）内部设置有加热用的电热元件（15）。

5.根据权利要求4所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述固定杆轴（11）穿过转动蓄热砖（7）后与固定蓄热砖（6）相固定，所述固定杆轴（11）外套有转动杆轴（12），所述转动杆轴（12）与转动蓄热砖（7）相固定。

6.根据权利要求5所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述固定杆轴（11）、转动杆轴（12）上端均设置有安装卡板（16），所述固定蓄热砖（6）、转动蓄热砖（7）下端形成安装卡槽，所述安装卡板（16）插入到安装卡槽中。

7.根据权利要求6所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述转动杆轴（12）下端设置有从动齿轮（17），所述驱动腔中设置有驱动电机（21），所述驱动电机（21）的主轴上设置有驱动齿轮组（20），所述驱动齿轮组（20）与从动齿轮（17）相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述安装卡板（16）横截面为三角形或多边形的一种。

9.根据权利要求8所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述供热腔内壁中设置有保温用的保温层（5）。

10.根据权利要求1所述的一种变型式蓄热电暖气，其特征在于：所述壳体（1）顶部和或侧部形成与供热腔连通的供热孔（2），所述壳体（1）下部形成与驱动腔连通为驱动电机散热的通风孔。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于供热系统的末端装置领域，具体涉及一种变型式蓄热电暖气。

背景技术

供热系统中储能供热技术正在迅猛发展，其中储能供热一体的末端设备也收到很多用户的青睐。热用户在电价相对较低的用电低谷时间用热的同时而且蓄热，然后在电价相对较高的用电高峰时间直接用热。不仅实现了电力的削峰填谷，还优化了热力资源的配置。

固体蓄热是常见的一种蓄热方式，通常采用固体砖蓄热，蓄热目的通常是当有多余的热量时将其储存起来，需要时再将其释放。

例如：采暖设备中通常在谷电时将储存热量，峰电时释散热量，这样可以减小供电压力，保证采暖质量。

现存的固体蓄热式电暖气，大都采用蓄热与散热两个系统，散热系统的电热元件进行散热为房间提供热量，蓄热系统的蓄热砖进行蓄热。蓄热系统为保证蓄热效果，需要的蓄热砖结构紧凑，一般为规整的六面体堆砌而成，所以散热面有限，会在一定程度上影响蓄热电暖气的散热速度，影响蓄热电暖气的供热效果。而且两个系统的蓄热式电暖气体积大，所以占用空间大，在房间内摆放起来不美观。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种变型式蓄热电暖气。

本实用新型的技术方案是：一种变型式蓄热电暖气，包括壳体，所述壳体中设置有隔热板，所述隔热板将壳体内腔分隔为位于上方的供热腔和位于下方的驱动腔，所述供热腔中设置有多个供蓄热单元，所述供蓄热单元包括叠放的固定蓄热砖、转动蓄热砖，所述固定蓄热砖、转动蓄热砖上下对位时，蓄热电暖气蓄热为主，所述固定蓄热砖、转动蓄热砖上下错位时，蓄热电暖气供热为主。

所述转动蓄热砖可以根据供热要求设置为多个。

所述转动蓄热砖上端设置有金属滑片，所述金属滑片与固定蓄热砖相接触。

所述壳体中设置有固定杆轴，所述固定杆轴内部中空，所述固定杆轴穿过隔热板，所述固定杆轴内部设置有加热用的电热元件。

所述固定杆轴穿过转动蓄热砖后与固定蓄热砖相固定，所述固定杆轴外套有转动杆轴，所述转动杆轴与转动蓄热砖相固定。

所述固定杆轴、转动杆轴上端均设置有安装卡板，所述固定蓄热砖、转动蓄热砖下端形成安装卡槽，所述安装卡板插入到安装卡槽中。

所述转动杆轴下端设置有从动齿轮，所述驱动腔中设置有驱动电机，所述驱动电机的主轴上设置有驱动齿轮组，所述驱动齿轮组与从动齿轮相啮合。

所述安装卡板横截面为三角形或多边形的一种。

所述供热腔内壁中设置有保温用的保温层。

所述壳体顶部和或侧部形成与供热腔连通的供热孔，所述壳体下部形成与驱动腔连通为驱动电机散热的通风孔。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型利用蓄热砖组合变型产生表面积的变化来调整蓄热量和散热量。蓄热时结构紧凑，保证蓄热效率，放热时表面积增大，加快散热速率，可以有效平衡需热量和放热量。节约能源，符合当今节能的情况。

本实用新型的加热元件在蓄热砖的轴心位置，可以使蓄热均匀，最大限度蓄热。蓄热砖在蓄热的同时可以放热，改变了传统蓄热式电暖气蓄热和放热两个系统的占用空间大的弊端。

本实用新型蓄热与放热的同步进行，可以将预热的过程缩短，打破了传统情况下等待加热的时间长的弊端，是技术上的一大进步。

本实用新型在夜晚，可以充分利用电价相对较低的谷电蓄热，并且能低温散热，符合节能的要求。在白天，可以旋转改变蓄热放热砖的表面积散热。使热能优化配置，还实现了电力的削峰填谷。

附图说明

图1 是本实用新型的外部示意图；

图2 是本实用新型一侧壳体打开后的立体图；

图3 是本实用新型一侧壳体打开后的主视图；

图4 是本实用新型顶部打开的俯视图；

图5 是本实用新型侧部打开的侧视图；

图6 是本实用新型中固定蓄热砖、转动蓄热砖的安装示意图；

图7 是本实用新型中固定杆轴、转动杆轴的驱动示意图；

图8 是本实用新型中驱动齿轮组的驱动示意图；

其中：

1 壳体 2 供热孔

3 显示屏 4 隔热板

5 保温层 6 固定蓄热砖

7 转动蓄热砖 8 Ⅰ号转动蓄热砖

9 Ⅱ号转动蓄热砖 10 金属滑片

11 固定杆轴 12 转动杆轴

13 Ⅰ号转动杆轴 14 Ⅱ号转动杆轴

15 电热元件 16 安装卡板

17 从动齿轮 18 Ⅰ号从动齿轮

19 Ⅱ号从动齿轮 20 驱动齿轮组

21 驱动电机。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1~8所示，一种变型式蓄热电暖气，包括壳体1，所述壳体1中设置有隔热板4，所述隔热板4将壳体1内腔分隔为位于上方的供热腔和位于下方的驱动腔，所述供热腔中设置有多个供蓄热单元，所述供蓄热单元包括叠放的固定蓄热砖6、转动蓄热砖7，所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7上下对位时，蓄热电暖气蓄热为主，所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7上下错位时，蓄热电暖气供热为主。

所述转动蓄热砖7可以根据供热要求设置为多个。

所述转动蓄热砖7上端设置有金属滑片10，所述金属滑片10与固定蓄热砖6相接触。

所述壳体1中设置有固定杆轴11，所述固定杆轴11内部中空，所述固定杆轴11穿过隔热板4，所述固定杆轴11内部设置有加热用的电热元件15。

所述固定杆轴11穿过转动蓄热砖7后与固定蓄热砖6相固定，所述固定杆轴11外套有转动杆轴12，所述转动杆轴12与转动蓄热砖7相固定。

所述固定杆轴11、转动杆轴12上端均设置有安装卡板16，所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7下端形成安装卡槽，所述安装卡板16插入到安装卡槽中。

所述转动杆轴12下端设置有从动齿轮17，所述驱动腔中设置有驱动电机21，所述驱动电机21的主轴上设置有驱动齿轮组20，所述驱动齿轮组20与从动齿轮17相啮合。

所述安装卡板16横截面为三角形或多边形的一种。

所述供热腔内壁中设置有保温用的保温层5。

所述壳体1顶部和或侧部形成与供热腔连通的供热孔2，所述壳体1下部形成与驱动腔连通为驱动电机散热的通风孔。

实施例一

以一块固定蓄热砖6和三块转动蓄热砖即转动蓄热砖7、Ⅰ号转动蓄热砖8、Ⅱ号转动蓄热砖9为例。

所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7、Ⅰ号转动蓄热砖8、Ⅱ号转动蓄热砖9自上而下依次放置。

所述壳体1中设置有固定杆轴11，所述固定杆轴11内部中空，所述固定杆轴11穿过隔热板4，所述固定杆轴11内部设置有加热用的电热元件15。

所述固定杆轴11穿过转动蓄热砖7后与固定蓄热砖6相固定，所述固定杆轴11外套有转动杆轴12，所述转动杆轴12与转动蓄热砖7相固定。

所述转动杆轴12外套有Ⅰ号转动杆轴13，所述Ⅰ号转动杆轴13与Ⅰ号转动蓄热砖8相固定。

所述转动杆轴12外套有Ⅱ号转动杆轴14，所述Ⅱ号转动杆轴14与Ⅱ号转动蓄热砖9相固定。

所述固定杆轴11、转动杆轴12、Ⅰ号转动杆轴13、Ⅱ号转动杆轴14上端均设置有安装卡板16，所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7、Ⅰ号转动蓄热砖8、Ⅱ号转动蓄热砖9下端形成安装卡槽，所述安装卡板16插入到安装卡槽中。

所述Ⅰ号转动杆轴13下端设置有Ⅰ号从动齿轮18，所述Ⅱ号转动杆轴14下端设置有Ⅱ号从动齿轮19，所述从动齿轮17、Ⅰ号从动齿轮18、Ⅱ号从动齿轮19组成从动齿轮组，所述动齿轮组、驱动齿轮组20相啮合。

所述壳体1外壁处设置有显示屏3。

所述电热元件15为线型，且与电源相连，电热元件15未进入固定杆轴11的部分用保温层包裹。电热元件15把电能转化成为热能：一部分热能直接储存在蓄热砖中，实现储热功能；另一部分热能通过蓄热砖间接散热，从而发挥电暖气的供暖性能。

根据房间需热量的大小，可调整电热元件15与蓄热砖的配比数量。

所述固定杆轴11、转动杆轴12、Ⅰ号转动杆轴13、Ⅱ号转动杆轴14采用导热性能极佳的金属制成，便于电热元件15的热量传导至蓄热砖。固定杆轴11、转动杆轴12、Ⅰ号转动杆轴13、Ⅱ号转动杆轴14均为中空，固定杆轴11位于最内侧，且固定在电暖气壳体1底部。转动杆轴12、Ⅰ号转动杆轴13、Ⅱ号转动杆轴14下部有一片齿轮片，分别与驱动电机21的驱动齿轮组啮合；固定杆轴11、转动杆轴12、Ⅰ号转动杆轴13、Ⅱ号转动杆轴14上部都有安装卡板，用来固定蓄热砖，蓄热砖叠放，组成一个供蓄热单元。

所述固定蓄热砖6、转动蓄热砖7、Ⅰ号转动蓄热砖8、Ⅱ号转动蓄热砖9结构相同均为六面体形状，上下表面为正方形，高度为正方形边长的一半。蓄热砖上下表面贴附一层金属滑片，以减小蓄热砖转动时相互之间的摩擦力。通过杆轴的转动，带动蓄热砖相互转动，相邻的六面体蓄热砖错位旋转时会增加表面积，从而控制储热放热砖的储热量和放热量。

储热为主时，蓄热砖旋转排列整齐，使整组蓄热砖表面积最小。

放热为主时，驱动齿轮组转动使蓄热砖相互错开，使整组蓄热砖的表面积最大。

电暖气内部可以有多个供蓄热单元，依次排列在电暖气内，根据环境需要热量的增加，增加设置供蓄热单元组数。

保温层5由高密度氧化铁及氧化镁构成，将几组供蓄热单元组合包裹起来，保温层5具有超强的热量储存能力，可以控制热量的释放，将表面温度保持在安全限度内。

隔热板4在电暖气下部，包裹住传动部件与驱动电机21，目的是将蓄热砖与驱动电机21隔离开来，阻止蓄热砖的热量传导至驱动电机21，使驱动电机21在正常工作温度下运行。

采集室内温度的传感器、驱动电机21分别与控制柜电路连接。控制柜接收室内温度传感器传来的室内实时温度信号，然后根据输入的目标温度，计算温度偏差，传出信号至驱动电机21，驱动电机21转动带动蓄热砖相互转动，从而控制蓄热砖的散热表面积和蓄热体积，实现电暖气的蓄热与放热过程。

所述控制柜与显示屏3相连。

电暖气的壳体1采用导热性能良好的金属材料，整体为薄型长方体。壳体1上部有三排电暖气的长方形供热孔，壳体1下部有驱动电机的圆形通风孔。侧面有液晶显示屏和触摸键盘，显示屏用来显示蓄热温度和环境温度，键盘可以输入目标环境温度和储热温度。

本实用新型的使用方法，包括以下步骤：

ⅰ.设置室内目标温度

首先在触摸键盘上设置室内目标温度，保证室内温度环境舒适。

ⅱ.收集传感器信号

控制柜根据室内温度传感器传来的室内实际温度和设置的目标温度，计算当前放热量与蓄热量。

ⅲ.控制蓄热砖转动角度

根据计算的放热量与蓄热量，控制柜传出信号到电机，电机转动带动蓄热砖相互转动，从而控制蓄热砖的散热表面积和蓄热体积，实现电暖气的蓄热与放热过程。

ⅲ.电暖气开启时

在变型式蓄热电暖气刚刚开启时，蓄热砖组合转动相互错开至放热表面积最大，从而最快加热至目标温度。

ⅲ. 电暖气运行时

变型式蓄热电暖气在谷电时间运行一段时间后，夜间室内需热量减小，所以控制蓄热砖组合转动，调整放热表面积减小，增加蓄热体积，充分利用谷电时间蓄热。

智能转动变型式蓄热电暖气在峰电时间运行时，利用谷电时间蓄热量来为房间供热。首先电热元件停止加热，电控柜控制蓄热砖组合转动，调整放热表面积增加，蓄热量不能满足白天峰电时间需热量时，接入电源利用电能供热。

本实用新型蓄热与放热的同步进行，可以将预热的过程缩短，打破了传统情况下等待加热的时间长的弊端，是技术上的一大进步。

设计图

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