CN113048542A - 一种可调节风向的送风供暖器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节风向的送风供暖器，包括吊顶支架、加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置，加热送风装置的出风口与涡环产生装置的进风口对接，吊顶支架通过定向送风装置与加热送风装置和/或涡环产生装置连接。本发明实现室内定向化局部调温，提高了送风速度和供暖效率，并提高了供暖器的使用体验。

Description

一种可调节风向的送风供暖器
技术领域
本发明涉及供暖设备技术领域，具体涉及一种可调节风向的送风供暖器。
背景技术
我国北方城镇的供暖源消耗占全国建筑总能源消耗的36％，为建筑能源消耗的最大组成部分，平均能耗是气候相近发达国家的2-4倍。中长期无人居住时不停暖气，暖气过热时宁可开窗，也不肯将阀门关小。这些因素引起的热能浪费高达总热能的20％，价值达几百亿元。
我国南方集中供暖的前期造价十分高，规模巨大建设成本高，难以集中供暖。
国内单一发热型取暖器存在房间整体加热效率低，供暖不均等缺点。送风式取暖器则主要依靠普通风传播热量，远距离传播时所需风速较大，用户体验不好，现有加热器存在功率大、火灾隐患等弊端。
现有的涡环产生方式主要是靠夹板或者活塞来推动一段流体柱，通过流体柱在出口的卷曲来产生涡环，其产生的涡环传播速度受到夹板活塞运动速度或者出口增速倍数的限制。增大出口增速倍数，则会降低涡环的通风量，而夹板活塞的运动速度受到电机的限制，不能大幅增加。所以导致涡环的通风量与传播速度往往不能兼顾，进而不能达到供暖的需求。且当室内人数较少时，整体室内的调温则显得有些浪费能量，此时局部定向化调温代替整体调温可以实现能源的节约。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种可调节风向的送风供暖器，实现室内定向化局部调温，提高了送风速度和供暖效率，并提高了供暖器的使用体验。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种可调节风向的送风供暖器，包括吊顶支架、加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置，加热送风装置的出风口与涡环产生装置的进风口对接，吊顶支架通过定向送风装置与加热送风装置和/或涡环产生装置连接。
按照上述技术方案，加热送风装置包括主送风腔、风机和碳纤维纸加热片，风机布置于主送风腔的进口端，主送风腔的出口端与涡环产生装置的进风口对接，碳纤维纸加热片沿气流流动方向布置于主送风腔的内壁上。
按照上述技术方案，风机为轴流风机。
按照上述技术方案，主送风腔包括环形换热流道和增速流道，环形换热流道套设于增速流道外，环形换热流道的出风口与增速流道的进风口连接，增速流道的出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的横截面大于增速流道的横截面。
按照上述技术方案，碳纤维纸加热片与主送风腔的内壁之间设有隔热布料。
按照上述技术方案，环形换热流道包括供暖外管，供暖外管套设于增速流道外，供暖外管的上下端与增速流道之间分别连接有上端盖板和下端盖板，供暖外管和上端盖板和下端盖板与增速流道之间的空间形成环形换热流道；
增速流道包括增速外管和增速内管，增速内管套设于增速外管之内，增速外管和增速内管的上端均与上端盖板连接，形成增速流道，增速外管的下端和增速内管的下端之间无连接，形成增速流道出风口，增速流道出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的出口端与增速流道的进口端连接。
按照上述技术方案，涡环产生装置包括顶盖、主通风管道、渐缩喷嘴、夹板薄膜组合体、电机支架和电机，顶盖设置于主通风管道的顶部，渐缩喷嘴设置于主通风管道的底部，夹板薄膜组合体设置于主通风管道内，电机通过电机支架固设于顶盖上，丝杆的上端与电机连接，丝杠的下端穿过顶盖置于主通风管道内，夹板薄膜组合体通过螺母与丝杠套接，主通风管道的侧壁上设有进风口，电机驱动丝杆转动，带动夹板薄膜组合体沿丝杆在主通风管道内上下移动，当夹板薄膜组合体移动至进风口上方时，主通风管道开启，当夹板薄膜组合体移动至进风口下方时，主通风管道截断。
按照上述技术方案，电机为步进电机。
按照上述技术方案，主通风管道内还设有蜂窝整流板，蜂窝整流板内置于主通风管道内部底端，紧邻渐缩喷嘴布置。
按照上述技术方案，进风口的下侧布置有导流板，导流板向外倾斜布置。
按照上述技术方案，定向送风装置的个数为多个，多个定向送风装置沿加热送风装置的主送风腔周向布置，定向送风装置包括一号电控驱动壳体、二号电控驱动壳体和电控伸缩杆，一号电控驱动壳体与吊顶支架相连，二号电控驱动壳体与加热送风装置主送风腔壳体外壁相连，电控伸缩杆的两端分别与一号电控驱动壳体和二号电控驱动壳体连接。
按照上述技术方案，所述的可调节风向的送风供暖器还包括控制器，控制器分别与加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过定向送风装置调节出风口角度，实现室内定向化局部调温，以代替整体调温，具有显著的节能减排和社会经济效益，市场应用前景广阔，形成一个热量循环体系，实现低能耗和高效率的供暖***，提高了送风速度和供暖效率，并提高了供暖器的使用体验。
附图说明
图1是本发明实施例中可调节风向的送风供暖器的***示意图；
图2是本发明实施例中可调节风向的送风供暖器的结构示意图；
图3是本发明实施例中定向送风装置的结构示意图；
图4是本发明实施例中加热送风装置的结构示意图；
图5是本发明实施例中主送风腔的结构示意图；
图6是本发明实施例中涡环产生装置的结构示意图；
图7是本发明实施例中截断模块驱动装置的结构示意图；
图8是图7去掉夹板薄膜组合体的K局部示意图；
图9是本发明实施例中子送风管道的结构示意图；
图10是本发明实施例中卡扣的结构示意图；
图中，1-吊顶支架，2-一号电控驱动壳体，3-驱动器，4-开关电源，5-二号电控驱动壳体，6-电控伸缩杆，7-芯片，8-显示屏，9-控制器，10-丝杆，11-步进电机，12-步进电机支架，13-顶盖，14-卡，15-扣，16-上夹板，17-下夹板，18-整流板，19-主送风腔，20-主通风管道，21-渐缩喷口，22-上T形螺母，23-下T形螺母，24-轴流风机；
1901-安装支架，1902-增速外管，1903-进口端，1904-碳纤维纸加热片，1905-环形密封盘，1906-下端盖板，1907-凹槽，1908-增速内管，1910-供暖外管，1911-上端盖板；2001-导流板，
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图10所示，本发明提供的一个实施例中的可调节风向的送风供暖器，包括吊顶支架1、加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置，加热送风装置的出风口与涡环产生装置的进风口对接，吊顶支架1通过定向送风装置与加热送风装置和/或涡环产生装置连接。
进一步地，定向送风装置设置于加热送风装置的上端，涡环产生装置的上端套设于加热送风装置内，两者同轴心安装。
进一步地，加热送风装置包括主送风腔19、轴流风机24和增碳纤维纸加热片1904，轴流风机24布置于主送风腔19的进口端，主送风腔19的出口端与涡环产生装置的进风口对接，增碳纤维纸加热片1904沿气流流动方向布置于主送风腔19的内壁上。
进一步地，主送风腔19包括环形换热流道和增速流道，环形换热流道套设于增速流道外，环形换热流道的出风口与增速流道的进风口连接，增速流道的出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的横截面大于增速流道的横截面。
进一步地，增碳纤维纸加热片1904与主送风腔19的内壁之间设有隔热布料。
进一步地，环形换热流道包括供暖外管1910，供暖外管1910套设于增速流道外，供暖外管1910的上下端与增速流道之间分别连接有上端盖板1911和下端盖板1906，供暖外管1910和上端盖板1911和下端盖板1906与增速流道之间的空间形成环形换热流道；
增速流道包括增速外管1902和增速内管1908，增速内管1908套设于增速外管1902之内，增速外管1902和增速内管1908的上端均与供暖外管1910的上端盖板1911连接，形成增速流道，增速外管1902的下端和增速内管1908的下端之间无连接，形成增速流道出风口，增速流道出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的出口端与增速流道的进口端连接。
进一步地，此外供暖外管1910外侧设置有四个用于与定向送风装置连接的安装支架1901。
进一步地，增速外管1902最低端连接有环形密封盘1905。
进一步地，增碳纤维纸加热片1904布置于供暖外管1910的内壁上，且增碳纤维纸加热片1904与供暖外管1910的内壁之间设有隔热布料。
进一步地，供暖外管1910、增速外管1902和增速内管1908由外向内依次嵌套同心布置。
进一步地，涡环产生装置包括顶盖13、主通风管道20、渐缩喷嘴、夹板薄膜组合体、步进电机支架12和步进电机11，顶盖13设置于主通风管道20的顶部，渐缩喷嘴设置于主通风管道20的底部，夹板薄膜组合体设置于主通风管道20内，步进电机11通过步进电机支架12固设于顶盖13上，丝杆10的上端与步进电机11连接，丝杠的下端穿过顶盖13置于主通风管道20内，夹板薄膜组合体通过螺母与丝杠套接，主通风管道20的侧壁上设有进风口，步进电机11驱动丝杆10转动，带动夹板薄膜组合体沿丝杆10在主通风管道20内上下移动，当夹板薄膜组合体移动至进风口上方时，主通风管道20开启，当夹板薄膜组合体移动至进风口下方时，主通风管道20截断。
进一步地，夹板薄膜组合体包括相互叠合的上夹板16和下夹板17。
进一步地，螺母的个数为2个，分别为上T形螺母22和下T形螺母23，上T形螺母22和下T形螺母23分别布置于夹板薄膜组合体的上下两侧，对夹板薄膜组合体夹持连接。
进一步地，主通风管道20内还设有蜂窝整流板18，蜂窝整流板18内置于主通风管道20内部底端，紧邻渐缩喷嘴布置。
进一步地，进风口的下侧布置有导流板2001，导流板2001向外倾斜布置。
进一步地，进风口的个数为多个，沿周向布置于主通风管道20的侧板上。
进一步地，定向送风装置的个数为多个，多个定向送风装置沿主送风腔19周向布置，定向送风装置包括一号电控驱动壳体2、二号电控驱动壳体5和电控伸缩杆6，一号电控驱动壳体2外端与吊顶支架1安装孔相连，二号电控驱动壳体5外端与主送风腔19外壁上的安装支架1901相连，电控伸缩杆6的两端分别与一号电控驱动壳体2和二号电控驱动壳体5连接。
进一步地，定向送风装置的个数为3～5个，最优选择为4个。
进一步地，所述的可调节风向的送风供暖器还包括控制器9，控制器9分别与加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置连接。
进一步地，加热送风装置还包括电子芯片7和LED显示屏8，电子芯片7和LED显示屏8安设于主送风腔19壳体外侧凹槽1907内，涡环产生装置的出风口处设置有风速传感器和温度传感器，电子芯片7分别与增碳纤维纸加热片1904、LED显示屏8、风速传感器和温度传感器连接。
控制器9通过电子芯片7与增碳纤维纸加热片1904、LED显示屏8、风速传感器和温度传感器连接。
控制器9通过驱动器3与步进电机11连接，控制器9连接有开关电源4，控制器9、驱动器3和开关电源4设置于顶盖13上。
控制器9与电控伸缩杆6连接。
控制器9为单片机或PLC。
进一步地，主通风管道20的上端通过卡扣与主送风腔19套接，即主通风管道20通过卡扣与增速内管1908的内圈连接；卡扣包括卡14和扣15，卡14布置于增速内管1908的内壁，口布置于主通风管道20的外壁，卡14与扣15连接。
本发明的工作原理：参照图一本发明提供的一种可调节风向的送风供暖器，初始轴流风机24运作，将外界气体泵入主送风腔19内部，气流进入环形流道，经过主送风腔19内置环绕的碳纤维加热片1904以后，温度上升，其后由环形流道一端的环形流道出风口流出，进入由主送风腔19的增速外管1902、增速内管1908、顶盖13、主送风管道20共同组成的增速流道内，气流向下流动时由于增速流道通风面积小于环形换热流道，因此气流速度上升，加速后的气流在经过导流板2001时，在导流板2001作用下进入主送风管道20，当夹板薄膜组合体处于进风口上端时，气流涌入主通风管道20，此后夹板薄膜组合体在步进电机11丝杆10驱动下向下运动，当夹板薄膜组合体运动到进风口下端时，气流被截断，截断的气流经过整流板18的整流后，在经过渐缩喷口21时，由于收到剪切力而卷曲形成涡环气流。渐缩喷口21出风口处设置有风速传感器及温度传感器，传感器收集到的温度及风速信号会在主送风腔19侧壁上的LED显示屏8显示。且通过控制四根定向送风装置伸缩杆6的不同伸缩量，可以实现出风口角度的调节，进而可以实现供暖器对个人的定向化局部送风。当室内人数较少时，本装置的定向化送风可以以局部调温代替整体调温，进而降低调温所需能耗；当室内人数较多时，本装置的吊顶垂直风送设计可以缓解纵向温度分布不均导致的能源浪费问题，可以大批量快速产生涡环，且涡环的传播速度及通风量相较于传统产生方式均大幅提升，安全可靠。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调节风向的送风供暖器，其特征在于，包括吊顶支架、加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置，加热送风装置的出风口与涡环产生装置的进风口对接，吊顶支架通过定向送风装置与加热送风装置和/或涡环产生装置连接。
2.根据权利要求1所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，加热送风装置包括主送风腔、风机和碳纤维纸加热片，风机布置于主送风腔的进口端，主送风腔的出口端与涡环产生装置的进风口对接，碳纤维纸加热片沿气流流动方向布置于主送风腔的内壁上。
3.根据权利要求2所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，主送风腔包括环形换热流道和增速流道，环形换热流道套设于增速流道外，环形换热流道的出风口与增速流道的进风口连接，增速流道的出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的横截面大于增速流道的横截面。
4.根据权利要求2所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，碳纤维纸加热片与主送风腔的内壁之间设有隔热布料。
5.根据权利要求3所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，环形换热流道包括供暖外管，供暖外管套设于增速流道外，供暖外管的上下端与增速流道之间分别连接有上端盖板和下端盖板，供暖外管和上端盖板和下端盖板与增速流道之间的空间形成环形换热流道；
增速流道包括增速外管和增速内管，增速内管套设于增速外管之内，增速外管和增速内管的上端均与上端盖板连接，形成增速流道，增速外管的下端和增速内管的下端之间无连接，形成增速流道出风口，增速流道出风口与涡环产生装置的进风口对接，环形换热流道的出口端与增速流道的进口端连接。
6.根据权利要求1所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，涡环产生装置包括顶盖、主通风管道、渐缩喷嘴、夹板薄膜组合体、电机支架和电机，顶盖设置于主通风管道的顶部，渐缩喷嘴设置于主通风管道的底部，夹板薄膜组合体设置于主通风管道内，电机通过电机支架固设于顶盖上，丝杆的上端与电机连接，丝杠的下端穿过顶盖置于主通风管道内，夹板薄膜组合体通过螺母与丝杠套接，主通风管道的侧壁上设有进风口，电机驱动丝杆转动，带动夹板薄膜组合体沿丝杆在主通风管道内上下移动，当夹板薄膜组合体移动至进风口上方时，主通风管道开启，当夹板薄膜组合体移动至进风口下方时，主通风管道截断。
7.根据权利要求6所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，主通风管道内还设有蜂窝整流板，蜂窝整流板内置于主通风管道内部底端，紧邻渐缩喷嘴布置。
8.根据权利要求6所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，进风口的下侧布置有导流板，导流板向外倾斜布置。
9.根据权利要求1所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，定向送风装置的个数为多个，多个定向送风装置沿加热送风装置壳体周向布置，定向送风装置包括一号电控驱动壳体、二号电控驱动壳体和伸缩杆，一号电控驱动壳体与吊顶支架相连，二号电控驱动壳体与加热送风装置壳体外壁相连，伸缩杆的两端分别与一号电控驱动壳体和二号电控驱动壳体连接。
10.根据权利要求1所述的可调节风向的送风供暖器，其特征在于，所述的可调节风向的送风供暖器还包括控制器，控制器分别与加热送风装置、定向送风装置和涡环产生装置连接。
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