CN112628842A - 一种散热器智能控制机构及暖气散热*** - Google Patents

一种散热器智能控制机构及暖气散热*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种散热器智能控制机构及暖气散热***，散热器智能控制机构包括控制器、用于检测暖气片间隙温度的第一传感器、用于检测室温和湿度的多个第二传感器、用于检测暖气片入水管水温的水温传感器、用于设置在暖气片管道上的循环泵，用于安装在暖气片入水管道上的调节阀、用于安装在暖气片上的风力散热机构；所述控制器与所述第一传感器、第二传感器、水温传感器、循环泵、调节阀和风力散热机构通过线束连接。暖气散热***包括暖气片本体及上述散热器智能控制机构。本发明具有智能化程度高，可调控参数多，散热效率高，空间利用率高，噪声小，安全系数高等优点。

Description

一种散热器智能控制机构及暖气散热***
技术领域
本发明涉及一种暖气片，具体涉及一种散热器智能控制机构及暖气散热***，属于家庭取暖领域。
背景技术
随着5G技术的普及，物联网的时代正式到来，而智能家居作为物联网最直接的载体，传统家居的智能化成为时下的潮流。目前，常见的智能家居如：空调、电视、冰箱、空气净化器等，用户可直接进行购置替换，而常见的家庭取暖用的暖气片设备难以进行简单的置换，而采用电暖气和空调进行取暖能耗大，且对已安装有暖气片的家庭来说，空间利用率不高，所以暖气片设备的智能化相对落后。
现有的暖气片取暖设备是采用先利用炉具加热水，后将热水或蒸汽通过暖气片的入水管道输送进暖气片中，暖气片以辐射或者对流的方式与空气实现热交换，使室内空气温度升高，达到取暖的目的，由于其暖气片位置靠近墙壁且固定不能动，靠墙一侧热量难以传递到室内，散热效率低；另外因为室内空气流动性差，往往是暖气片周围空气升温到一定温度后才逐渐传导到室内，使室内升温的时间变长。
为解决上述问题，现有的技术，多采用在入水或出水管道处加装水泵，在暖气片及室内加装传感器，在暖气片外加装散热装置。传感器将采集到的信号传递给控制器，控制器控制水泵和散热装置，从而实现暖气片设备的智能化和散热效率的提高。此类技术，存在智能化程度低，可调控参数少，加装散热装置多采用风扇，空间利用率不高且噪声大，考虑到暖气安装位置低，普通的加装风扇对儿童来说有潜在的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能化程度高，可调控参数多，散热效率高，空间利用率高，噪声小，安全系数高的散热器智能控制机构及暖气散热***。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种散热器智能控制机构，其包括控制器、用于检测暖气片间隙温度的第一传感器、用于检测室温的多个第二传感器、用于检测暖气片入水管水温的水温传感器、用于设置在暖气片管道上的循环泵，用于安装在暖气片入水管道上的调节阀、用于安装在暖气片上的风力散热机构；所述控制器与所述第一传感器、第二传感器、水温传感器、循环泵、调节阀和风力散热机构通过线束连接。
作为本发明的进一步改进，所述风力散热机构包括：风力产生装置（4）、风量扩增装置（3）、风量扩增装置（3）的驱动装置（2）和无雾加湿装置（5）。
作为本发明的进一步改进，所述控制器内置无线传输装置，所述无线传输装置包括信号发射器和信号接收器，可与遥控器或用户智能设备的APP无线连接。
一种暖气散热***，包括暖气片本体（1）以及权利要求1所述的散热器智能控制机构，所述风力散热机构包括风力产生装置（4）和风量扩增装置（3）、所述风量扩增装置（3）的驱动装置（2），所述暖气片本体（1）侧面预留有风道（7）及用于设置风量扩增装置（3）的槽孔，通过所述风道（7）将气流导入所述风量扩增装置（3）中，所述风量扩增装置（3）一侧设置有进风管（3-1），另一侧设置有传动轴（9），所述驱动装置（2）固定在所述暖气片本体（1）另一侧上，与所述风力产生装置（4）对应，所述驱动装置（2）与所述风量扩增装置（3）通过传动轴（9）连接，可使所述风量扩增装置（3）作以所述风道（7）中心线为轴的360°转动。
作为本发明的进一步改进，所述暖气片本体（1）包括前后两片，其中一片为栅状，另一片预留有所述风道（7）和通风口，两片之间留有间隙；两片暖气片均可注入热源。
作为本发明的进一步改进，所述风量扩增装置（3）的整体为闭合环状，可以为长方形、椭圆形、圆形或正方形；所述风量扩增装置（3）一端有进风管（3-1）与所述风道（7）连接，所述进风管（3-1）管口为喇叭状。
作为本发明的进一步改进，所述风量扩增装置（3）的截面为J形空腔（3-2），所述J形空腔（3-2）平直一端窄，圆弧一端宽，在圆弧一端的尾部有出风口（3-3）。
作为本发明的进一步改进，还包括无雾加湿装置（5），所述无雾加湿装置（5）与所述风道（7）相通。
作为本发明的进一步改进，所述暖气片本体（1）上设置有两组风力散热机构，两组所述风力散热机构并列设置，所述驱动装置（2）内置电机（2-1），所述电机（2-1）输出端安装驱动齿轮（2-2），所述齿轮（2-2）与齿条滑块（2-3）啮合连接，所述齿条滑块（2-3）滑动安装在所述驱动装置（2）内的导轨上，所述齿条（2-3）与传动轴（9）一端的从动齿轮（2-4）啮合连接。
作为本发明的进一步改进，所述暖气片本体（1）在所述风量扩增装置（3）一面装有散热片（6），所述散热片（6）中有与所述风道嵌合的风道散热片（6-1）、与所述驱动装置（2）的传动轴（9）嵌合的传动轴散热片（6-2）。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明智能化程度高，通过多个设置在不同位置的传感器采集的数据，控制器可通过自动控制智能散热机构的各种模式来自动调节室内的温湿度，整体能源利用率高，便于家庭改造。暖气片的散热效率受到很多因素的影响，如暖气片内水流速度、暖气片的表面积、水温与室温之间的温差等，此处的室温通常主要是暖气片周围的温度，在室内空气流动性较差的时候，就会出现暖气片温度较高，而室内温度却不理想的情况，究其原因，通常是由于暖气片散热效率较低所导致。而通过多个传感器对暖气片内部水温、其附近气温以及室内其他区域的温度进行全面检测，即可获取环境的整体情况，控制器通过预设的程序进行判断，使相应的执行机构运行，以针对性的改善不良情况，使得暖气片的散热效率大大提高，对能量的综合利用率提高，具体的操作更加科学合理，智能化程度更高。
2、加装风力散热机构后，暖气片本体间隙中积攒的热量有效排出，能够使室内温度趋于均衡，对比同体积的传统暖气片，散热效率显著提升。本发明中的风量扩增装置对比有叶风扇的散热机构，噪声小，安全系数高，吹出的风自然平稳。
3、本发明的风力散热机构通过嵌合散热片或螺钉与暖气片本体固定，便于拆卸更换，模块化程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明散热器智能控制机构的模块示意图。
图2是本发明暖气散热***的结构示意图。
图3是暖气片去除散热片并局部剖视的结构示意图。
图4是风道散热片的结构示意图。
图5是传动轴散热片的结构示意图。
图6是风量扩增装置的结构示意图。
图7是风量扩增装置截面的结构示意图。
图8是驱动装置的结构示意图
其中：1、暖气片本体；2、驱动装置；3、风量扩增装置；3-1、进风口；3-2、J形空腔；3-3、出风口；4、风力产生装置；5、加湿装置；6、散热片；6-1、风道散热片；6-2、传动轴散热片；7、风道；8、T形空腔；9、传动轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，散热器智能控制机构包括控制器、一个第一传感器、多个第二传感器（图示为一个）、一个水温传感器、用于设置在暖气片管道上的循环泵，用于安装在暖气片入水管道上的调节阀、用于安装在暖气片上的风力散热机构。调节阀调节其开度以控制水的流量，循环泵的启停能够控制管道内水的流速。散热器智能控制机构中的第一传感器采集的暖气片本体1间隙内的温度，多个第二传感器分布设置在本发明所提及的暖气散热***所在的独立空间内（室内），用于采集室内不同位置的温度和湿度，入水管道处的水温传感器采集管道的热源温度，即暖气片内水温。
控制器通过接收第一传感器、第二传感器以及水温传感器的信号，进而根据预设程序或用户指令给所述调节阀和/或循环泵和/或和/或风力散热机构发出信号以控制其动作。
控制器可处理传感器采集的数据，将结果上传到控制面板、遥控器或通过互联网传输到用户手机端。
控制器可根据处理后的采集数据，自动选择相应的散热模式，也可通过用户的指令对每个模式进行自定义的调整。
暖气散热***中的风量扩增装置3的风量扩增原理为：风力产生装置4产生的风通过风量扩增装置3的进风口3-1进入J形空腔3-2内，风在J形空腔3-2内改变风向，从出风口3-3喷射出，沿喷射方向形成环状高速气流，由于环状高速气流气压低于环中心处气压，使得环中心处形成负压，这样与喷射方向相反的区域内的静态空气会被吸向环中心，并沿喷射方向吹出，从而实现风量扩增的功能。
利用如上的风量扩增原理，将所述出风口3-3朝向暖气片本体1外侧，可通过风量扩增装置3使暖气片本体1间隙内的热空气吹出，既加速了冷热空气的对流，又合理利用了暖气片靠近墙体一侧的热量，提高了散热效率；驱动装置2可以驱动传动轴9，改变风量扩增装置3的出风口3-3的方向，实现扫风功能；也可以使出风口3-3朝向暖气本体内部，实现保温和暖气片本体1内部的自清洁功能。
与常见的无叶风扇制冷的区别在于，本发明目的是制热，出风口3-3喷射出的气流流速过快，会减弱制热效果，故而对风速的要求不高，使用的风机功率更低，噪音和能耗更小。暖气片本体1上预留的风道7和风量扩增装置3内嵌在暖气片本体1的结构设计可加热风力产生装置4产生的气流，使喷射出的气流不为冷风，同时带走暖气片本体1的热量加速暖气片本体1的换热效率，优选的，风道7中段可加工成盘状，加热效果更好。
栅状暖气片的设计有利于加热空气，当风量扩增装置3抽出高温空气或送入低温空气时，保证新进入的低温空气快速升温，提高散热效率；且栅状结构有助于空气的循环补充，使风量扩增装置3在向室内输送的热风均匀舒适。
具体实施方案1：
如图2至图3、图6至图7所示结构，两组横向放置的椭圆形风量扩增装置3，嵌置在暖气片本体1上两个的椭圆形槽孔内，所述槽孔风量扩增装置3之间留有间隙，风量扩增装置3选用PPR材质，抗蠕变性能好、保温效果好。风道7在暖气片本体内为圆柱空腔，与风量扩增装置3的进风管3-1中心线平行，风道7靠近风量扩增装置3一端内径减小，与所述进风管3-1外径之间留有1mm间隙，风道7通过L形弯管向外连接管道风机。暖气片本体1在两条风道7之间留有T形空腔8，用于无雾加湿装置5和风道7之间的连通。
如图2至3所示结构，风力产生装置4与无雾加湿装置5固定在暖气片本体1左侧，驱动装置2固定在暖气片本体1右侧。
根据本实施例的实验数据，风力产生装置4内置60w的管道风机，可满足高低中三档的风量需求的同时，保证高档位吹出的风不为冷风。风力产生装置吸风口处加装有滤网，减少灰尘进入损伤电元器件。
根据本实施例的实验数据，无雾加湿装置5储水650ml，可满足4小时连续的“室内加湿模式”，考虑到***智能调节模式，不为持续加湿状态，所以650ml的储水量最长可满足8h的工作时间。
如图8所示结构，风量扩增装置3与驱动装置2通过传动轴9连接，传动轴9与风量扩增装置3连接一端有带螺纹孔键槽，风量扩增装置3留有与键槽对插的圆柱凸台，传动轴9对插到位后，用定位螺丝将传动轴9与风量扩增装置3固定。传动轴中间安装有轴承，起支撑和润滑作用，使风量扩增装置3的转动时更流畅。传动轴9另一端安装有从动齿轮2-4。工作时，从动齿轮2-4与滑动安装在驱动装置2内的齿条滑块2-3啮合。
如图8所示结构，本实施例的驱动装置2采用一个电机2-1同时带动两组风力散热机构的方案，即驱动装置2内的电机2-1输出端安装驱动齿轮2-2，驱动齿轮2-2与滑动安装在驱动装置2内的齿条滑块2-3啮合，当驱动齿轮2-2转动时，带动齿条滑块2-3在驱动装置2内上下滑动，进而驱动与齿条滑块2-3啮合的从动齿轮2-4，使风量扩增装置3转动。
如图2至3、图4至5所示，本实施例中，风量扩增装置3的进风管3-1和传动轴9分别由风道散热片6-1和传动轴散热片6-2嵌合固定。此结构使风量扩增装置3从前方安装到暖气片本体1的槽孔中，当需要更换和清洗风量扩增装置3时，方便拆卸安装。
当热源温度达到预设值时（如60℃），***进入“暖气片升温模式”，控制器控制循环泵启动，并使调节阀完全打开，将热源引入暖气片本体1开始加热暖气片，同时使暖气片间隙内的空气受热升温。
当第一传感器采集到的空气温度达到预设值（如40℃），而第二传感器采集的室温的平均值低于预设值（如28℃）时，***进入“升温模式”，控制器控制风力散热机构中的风力产生装置4和驱动装置2启动，使出风口3-3朝向暖气片本体1外侧，风力产生装置4调整风机功率为高档，抽出暖气片本体内部温度高的气流，加速室内升温。
当第二传感器采集的室温的平均值达到预设值（如28℃）时，***进入“保温模式”，控制器控制出风口3-3朝向暖气片本体1内侧，风力产生装置4调整风机功率为中档，进行保温和自清洁。
当第二传感器采集的室内湿度低于预设值（如30%）时，***进入“加湿模式”，控制器控制无雾加湿装置5启动，控制风力产生装置4调整风机功率为低档，无雾加湿装置5通过储水器润湿内置的加湿网，T形空腔8内的干燥空气透过加湿网，变成湿润的空气，并进入风道7内，从风量扩增装置3中吹出，从而实现加湿的功能。在控制器的控制下，无雾加湿装置5只有在风力产生装置4启动后才能启动，在风力产生装置4停止前停止，从而避免电器件的损坏。
当用户调节降温时（如24℃），***进入“室内降温模式”，控制器控制室外循环泵降低输出功率，并调节阀减少热源的进入量，从而实现暖气片本体1温度的降低，同时控制出风口3-3朝向暖气片本体1外侧，风力产生装置4调整风机功率为高档，从而加速室内温度的降低，平均室温降至预设值时，控制器控制风力产生装置4功率降低至中档，并使出风口3-3朝向暖气片本体1内侧，进行保温。
上述各模式中，用户均可通过显示屏、手机客户端或遥控器，直观的看到室内温度和湿度的变化。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种散热器智能控制机构，其特征在于：包括控制器、用于检测暖气片间隙温度的第一传感器、用于检测室温和湿度的多个第二传感器、用于检测暖气片入水管水温的水温传感器、用于设置在暖气片管道上的循环泵，用于安装在暖气片入水管道上的调节阀、用于安装在暖气片上的风力散热机构；所述控制器与所述第一传感器、第二传感器、水温传感器、循环泵、调节阀和风力散热机构通过线束连接。
2.根据权利要求1所述的一种散热器智能控制机构，其特征在于：所述风力散热机构包括：风力产生装置（4）、风量扩增装置（3）、风量扩增装置（3）的驱动装置（2）和无雾加湿装置（5）。
3.根据权利要求1所述的一种控制器，其特征在于：所述控制器内置无线传输装置，所述无线传输装置包括信号发射器和信号接收器，可与遥控器或用户智能设备的APP无线连接。
4.一种暖气散热***，其特征在于：包括暖气片本体（1）以及权利要求1所述的散热器智能控制机构，所述风力散热机构包括风力产生装置（4）和风量扩增装置（3）、所述风量扩增装置（3）的驱动装置（2），所述暖气片本体（1）侧面预留有风道（7）及用于设置风量扩增装置（3）的槽孔，通过所述风道（7）将气流导入所述风量扩增装置（3）中，所述风量扩增装置（3）一侧设置有进风管（3-1），另一侧设置有传动轴（9），所述驱动装置（2）固定在所述暖气片本体（1）另一侧上，与所述风力产生装置（4）对应，所述驱动装置（2）与所述风量扩增装置（3）通过传动轴（9）连接，可使所述风量扩增装置（3）作以所述风道（7）中心线为轴的360°转动。
5.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：所述暖气片本体（1）包括前后两片，其中一片为栅状，另一片预留有所述风道（7）和通风口，两片之间留有间隙；两片暖气片均可注入热源。
6.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：所述风量扩增装置（3）的整体为闭合环状，可以为长方形、椭圆形、圆形或正方形；所述风量扩增装置（3）一端有进风管（3-1）与所述风道（7）连接，所述进风管（3-1）管口为喇叭状。
7.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：所述风量扩增装置（3）的截面为J形空腔（3-2），所述J形空腔（3-2）平直一端窄，圆弧一端宽，在圆弧一端的尾部有出风口（3-3）。
8.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：还包括无雾加湿装置（5），所述无雾加湿装置（5）与所述风道（7）相通。
9.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：所述暖气片本体（1）上设置有两组风力散热机构，两组所述风力散热机构并列设置，所述驱动装置（2）内置电机（2-1），所述电机（2-1）输出端安装驱动齿轮（2-2），所述齿轮（2-2）与齿条滑块（2-3）啮合连接，所述齿条滑块（2-3）滑动安装在所述驱动装置（2）内的导轨上，所述齿条（2-3）与传动轴（9）一端的从动齿轮（2-4）啮合连接。
10.根据权利要求4所述的一种暖气散热***，其特征在于：所述暖气片本体（1）在所述风量扩增装置（3）一面装有散热片（6），所述散热片（6）中有与所述风道嵌合的风道散热片（6-1）、与所述驱动装置（2）的传动轴（9）嵌合的传动轴散热片（6-2）。
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