CN211090014U - 具有至少一个碳层的电取暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气工程，更具体地说，涉及一种具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，可以用作单独的加热器或作为供室内使用的供暖***的主要或其他经济有效的热源。电加热器具有至少一个碳层的层包括红外加热膜，并且具有至少包含热反射层的金属外壳，加热层和接地层，其中加热层由一层或多层红外加热膜组成，在具有连续碳加热层的情况下，热反射层设置在加热层的一侧，并且金属的前壁加热器的壳体设置在接地层之后的另一侧，该接地层被设计成允许红外辐射通过。技术成果是更高的效率和经济性，更高的能量转换效率，更高的功能性以及能够廉价地产生热量并提供高热量输出，同时消耗更少的电能。

Description

具有至少一个碳层的电取暖器

本发明涉及电工技术领域，即包含碳塑料(碳)层的电取暖装置，其优势为，该取暖装置可作为单独的取暖器或根据房间(如：独立住宅、日托中心、医院、体育馆、办公室或工厂厂房等)供暖***的特征作为主热源或附加节能有效热源。

众所周知，住宅房间、工业厂房、独立住宅等均使用电气设备及***进行供暖。其中包括散热器式电取暖器，例如：以液体为载热体的油类或其它类型取暖器，以及对空气加热的暖风机、对流器、空调、及红外线电取暖器。

油散热器的外壳温度可低至60℃，不会导致室内氧气“燃烧”，具有阻燃性、无噪音。

油散热器的缺点是容量大，消耗功率为0.5kW至2kW。在使用散热器时，需用较长时间使房间升温，因此该设备不利用使用、效率不高，并且不能作为供暖***的主加热装置。并且，油散热器很笨重，需耗费大量材料且制造工艺复杂。

暖风机成本较低，但效率及可靠性也低、能耗大、易着火，且对空气有害，同时也不能作为室内供暖的主要热源。

暖风机的功率(2018年3月23日在网上查询，网址：getoptim.com/uk/teploventilyator obigrivach.html)为800W至3kW。

功率为2000W的暖风机可为20平方米的房间供暖，由于停机会导致房间温度立刻下降，因此暖风机必须持续工作，由此可见，暖风机效率低下，会增大电能消耗且性能系数较低。

此外，暖风机并非完全环保的，一些不良厂家使用塑料制造零部件，塑料在高温下会释放有害物质，由于暖风机是用于密闭房间内，因此这对用户的健康危害极大。

由于加热组件可能会沾染灰尘及织物颗粒等易燃物质，因此设备在高温下可导致火灾。

电对流器也是我们所熟知的一种加热器，

其缺点是能耗高、效率低。

功率为1kW的电换流器可为10-12平方米的房间供暖，但不能作为主热源使用。由于电换流器能耗大，材料成本高，导致所创建的***造价高，因此不能用其来构建供暖***。

具有加热功能的空调效率低、能耗大、价格昂贵、设计复杂，且根据气候条件使用有限。

空调的消耗功率通常为1.6kW至7kW。有的空调的消耗功率为9kW。

用空调进行室内供暖时，由于停机会导致室内温度在较短时间内下降，因此，空调应长时间开机，即：空调应持续运转进行供暖，由此导致了高能耗，高运行成本。

综上所述，空调作为主取暖设备，其能耗高、成本高、可靠性低、效率低。

红外电取暖器也是我们所熟知的一种取暖器(http://sovet-ingenera.com/otoplenie/radiator-obogrev/kak-vybrat-karbonovyj-obogrevatel.html,http://aqueo.ru/otoplenie/obogrevateli/obzor-plenochnykh-obogrevatelejj.html,http://www.teploline.com.ua/infraervoni-obihrivai.html)，(乌克兰实用新型专利号44667，IPC H05B1/00，H05B3/00，公布于2009年10月12日，19号公报；乌克兰实用新型专利号115979，IPC H05B 3/16，公布于2017年5月10日，9号公报；乌克兰实用新型专利号65885，IPC H05B 3/00，公布于2011年12月12日)均为以红外辐射方式进行散热的供暖装置。

红外取暖器可形成局部加热区域。

红外供暖器可加热位于房间的物品，然后进行散热。(https://ru.wikipedia.org/wiki/％D0％98％D0％BD％D1％84％D1％80％D0％B0％D0％BA％D1％80％D0％B0％D1％81％D0％BD％D1％8B％D0％B9_％D0％BE％D0％B1％D0％BE％D0％B3％D1％80％D0％B5％D0％B2％D0％B0％D1％82％D0％B5％D0％BB％D1％8C,http://www.teploline.com.ua/infraervoni-obihrivai/teplov/the-principle-of-infrared-heaters.html,http://sovet-ingenera.com/otoplenie/radiator-obogrev/kak-vybrat-karbonovyj-obogrevatel.html)

在小房间使用时，红外供暖器比上述供暖设备更节能，但它不能作为供暖***中的主热源。

直接作用的红外取暖器的缺陷是，不能持续为室内用户提供舒适条件，因此缩小了用户范围。

当红外波直接作用于人体时，由于受热后的家具、地板、墙壁及其它物品散热，人处于暖区，另一方面，在辐射能的影响下，人自身进行发热。最好的情况是将取暖器设计为长波取暖器，但事实并非如此，取暖器可发射出对人体有害的中、短红外光束，而这取决于功率、人体皮肤、受热时所穿的衣服。这种效果是无益的，也是我们所不希望看到的，不利于人体健康，这就象人长期呆在太阳光下会导致不适感一样。

当取暖器固定安装于天花板或墙壁上时，其辐射方向无法改变，可能会辐射到用户所在的、无法移动的工作区(如商店出纳员的工作区、配有特定安装设备的生产车间工作区、学生所在的有限室内空间的工作区)，用户长时间呆在这种工作区会可能产生不适感，并导致健康危害等不可预见的后果。

另外，红外取暖器对房内物品的加热会导致红外取暖器的某些应用缺陷。

目前，室内装修使用了许多人造材料和化学材料。此外，大部分现代家具和物品均由人造材料、塑料或化学材料制成。这些材料和物品受热时会发射出有害的污染物质，不利于人体健康，特别是在使用大功率红外取暖器时，会发射出短红外波。

目前最新公开了一种电取暖器(RU专利号132662，IPC H05B 3/30，公布于2013年9月20日)，包括外壳及设置于外壳内的加热器及散热组件，该组件为具有内通道的体积单元，其中还使用两个薄膜加热器，这两个加热器设置于外壳前、后壁的内部，与上述壳壁及设置于薄膜加热器之间的散热组件相抵，散热组件上方设有一钢板，钢板与顶部重叠20-30％。

外壳上、下部可设有开口，外壳下部的开口直径大于外壳上部的开口直径。

此外，散热组件可设计为散热器形式，其内部设有平行钢板构成的垂直通道。

薄膜取暖器包括曲线形电阻加热元件，该电阻加热元件位于两个柔性的耐热电绝缘薄膜之间并具有连接至电源的输出。加热元件为单个的导电线，对其进行弯曲形成曲线型元件。

该电取暖器为对流式取暖器，有以下缺点：

对空气的加热是在薄膜加热器的传输过程中进行的，根据其设计细则，该取暖器可导致空气中的氧“燃烧”，并使水分蒸发。该取暖器还会导致空气过热，散热组件会被污染颗粒中释放的有害物质污染，因此不能持续、长期以及在夜间使用，同时由于冷空气部分稀释了取暖器循环的定向气流，且空气未扩散至整个房间中，因此该取暖器也不得固定在墙壁、天花板或其它可对整个房间进行有效、快速加热的地方。同时，该取暖器是能耗大，效率及安全性低。

目前最新公开了一种顶置式红外电供暖***(RU专利号126098，IPC F24D10/00，公布于2013年3月20日，8号公报)，其中所使用的红外薄膜加热器是根据其类似产品选用柔性碳电热器元件制成的。

该顶置式红外供暖***包括吊顶，吊顶包括一个与墙壁相邻设置的角型材，具有横断面的托臂和装饰吊顶板，装饰吊顶板安装在吊顶单元，隔热垫，热反射膜和红外薄膜电加热器中。红外膜电加热器安装在部分吊顶板上，其尺寸不得超过单元内吊顶板的正面尺寸，红外膜电加热器上还装配有热反射膜和隔热垫，其中，每个红外膜电加热器设有针型插头插座接头，具有“针孔”型插头插座接头的电线在支撑架上延伸，以便连接薄膜电加热器。

红外薄膜电加热器设计为柔性碳电加热器元件形式。

隔热垫和热反射膜与Penofol材料集成一体。

红外取暖器设计为柔性碳电加热器元件，如：HEAT PLUS公司(碳加热膜)。

该红外薄膜电加热器(红外加热膜)具有以下缺点：

其一是，作用方向使用户范围缩小，这些用户无法受到红外波照射而持续受热(至少在皮肤上)，同时它还导致房间内物件的不良受热，从而分解释放出有害物质，另外，它对空气的加热未达到所需程度，因此，该加热器是一种效率低下、安全性低且能耗大的加热器。

由于上述原因，该红外薄膜电加热器不能作为房屋、公寓、工业厂房、办事处等供暖***的主加热装置。

另一个缺点是，由于红外薄膜电加热器在设计上未采用连续碳层，而是采用彼此隔开的碳条，这种设计不能最大限度的利用电加热器的面积来提高效率，因而效率低下。

本发明涉及提供一种高效、节能、安全的新型电取暖器，该取暖器至少包含一个碳层。由于设计方案新颖，本发明可以低成本生成热量，并降低了其支撑件的电力费用。同时，本发明还具有设计、制造简单、易使用、易维护等特点。

具有至少一个碳层的电取暖器(可接入电网)可解决上述问题。根据方案，该电取暖器包括一个红外加热膜，并由金属外壳制成，其中设有热反射层、加热层和接地层。加热层包括一层或多层红外加热薄膜，该薄膜由连续碳加热层制成，热反射层设置在加热层一侧，在加热层另一侧，取暖器金属外壳的前壁则位于接地层后面，该接地层可透射红外辐射。

根据方案，可透射红外波的接地层为红外加热薄膜的外层，或设置为单独层。

根据方案，具有至少一个碳层的电取暖器设有温度调节器，例如远程温度调节器。

根据方案，外壳具有前壁、后壁、上壁、下壁和侧壁。

根据方案，具有至少一个碳层的电取暖器固定在吊顶和/或墙壁上，或安装在地板上。

本技术方案的特征为本发明的基本特征，通过设置可实现所期望的技术效果，如：高效率、节能、高性能系数、功能完善等，尤其是可实现低成本热量、高散热及降低电能损耗，同时可将本装置单独作为室内供暖的主热源或结合多个取暖器构成单独的供暖***为房屋、公寓、工业厂房、办事处等供暖，并为用户提供安全保障，扩大用户范围，增加用户数量。

此外，本发明简化了设计和制造工艺，使用方便、安全，易维护。

本方案基本特征及由该特征所实现的技术效果如下所示：

在所述的含碳层的电取暖器中，加热层包括一层以上的红外加热薄膜，加热层设于外壳的金属壁内，红外辐射首先加热外壳的前壁，然后加热其余壁，从而有效加热金属，有效散热，并排除了红外辐射通过金属部件的透射。

在安装了所述取暖器的房间内，随着金属的高度受热，室内空气也高效受热。

红外加热薄膜附近的金属受热会导致取暖器性能系数的增加，由于红外辐射无法透过金属，因此仅需将红外辐射引到金属层即可使空气对流并实现高效散热。由于金属是红外辐射的屏障，因此不需要将红外光照射到物品、材料和用户身上。

由于红外加热薄膜的高性能系数，高性能系数的红外辐照层作为连续碳层，金属的高导热性以及其安全性，这些特征可生产出高效、安全、性能系数高的取暖器，该取暖器可扩展用户范围、增加使用安全性，且不会使红外光照射到用户及物品上，也不会使用户过度受热或使物品在受热时释放出有害物质。

因此，在创建适用于独立式私人住宅或高层公寓、工厂厨房的供暖***时，可用所述取暖器作为主热源，其中，各加热装置无须相互连通，其数量和功率可根据住宅、公寓或房间而设计，并可安装在任何表面、任何地方，以实现最高效供暖。

该取暖器的设计及制造工艺简单，如：组件简单易得，对尺寸及功率没有限制。可使用多层红外加热薄膜来改变取暖器功率，由于红外加热薄膜自身厚度不大，因此不会使取暖器明显变厚。

进一步地，参考图片材料，用以下描述解释了本发明之本质，并作为非限制示例，如下所述：

图1、2——具有至少一个碳层的电取暖器实施例的总后视图。

图3——具有至少一个碳层的电取暖器实施例的总前视图。

图4——具有至少一个碳层的电取暖器实施例在垂直方向的总后视图及安装后视图。

图5——具有至少一个碳层的电取暖器实施例总结构示意图。

图6——带有顶壳盖和电源线的电取暖器实施例的分解示意图，通常未图示。

图7——具有至少一个碳层的电取暖器实施例的截面图。

此外，为了解释本发明之本质，还附上所述支架实施例的图片，以补充图片材料，其中：

图8、9——具有至少一个碳层的电取暖器总视图。

具有至少一个碳层的电取暖器包含但不限于金属外壳1，该金属外壳1具有后壁2、前壁3、侧壁4和顶壁5及下壁。

下述层设置于外壳1的各壁之前，其顺序为：由外壳1的后壁2开始，至少有一个热反射层6、加热层7和接地层8。加热层7由一层或多层红外加热薄膜组成，该红外加热薄膜由连续的碳加热层制成。

本实施例中的热反射层6可设计为具有热反射涂层的隔热基板Izolon，或为具有额外保护作用的复合增强铝热反射膜(Strotex 90Al)或为其它形式。

在本发明实施例中，可用Heat Plus Premium作为红外加热薄膜，其中，连续使用碳层使其具有包括电离层在内的9层结构，因而安全性、刚性、可靠性更高。同时，该红外加热薄膜的宽度为50、100cm，每个膜的最大功率为110-220W，熔化温度升高280℃。

碳(碳质)加热层设计为连续加热层，这样在设计各种结构的取暖器时可制作出有图案或斜裁剪的红外薄膜。由于连续使用碳层，该红外加热层的性能系数高于薄膜Standart的性能系数，约为98％，并完全排除了“加热盲区”，且在受到意外机械撞击或损坏时，可连续工作，不会中断。

将取暖器接入电网所用的电源线9接到加热层7上。

取暖器的金属外壳1的前壁3设置在接地层8之后，接地层8可透射红外光。

例如，本实施例中的接地层8可由柔性聚酯或具有相应特性的其它材料制成。接地层8用于去除静态应力，以提高安全等级。接地层8可设计为单独的层，或作为红外加热薄膜的组成部分，例如：作为红外加热薄膜的外层。

根据需要，本发明实施例中取暖器可设计附加层，如：装饰层。

此外，在本发明实施例中，具有至少一个碳层的电取暖器的后侧设有一个开关按钮10。

具有至少一个碳层的电取暖器可设有温度调节器，例如远程温度调节器。

在本发明实施例中，用于将取暖器固定安装在房间墙壁上的支架11固定在外壳的后壁上。

此外，所述取暖器可配有可拆卸支撑元件12，用于将其安装到地板上。

本发明的进一步本质将通过特定用途示例加以说明。

申请人设计具有至少一个碳层的电取暖器，总计5项，其总功率为1100W，该电取暖器可安装于总面积为60平方米的房屋内，在冬季无须额外的供暖***即可为房屋供暖。

通过使用所述取暖器，提高了房间升温程度，降低了电能消耗。所述取暖器不会导致空气干燥，也不会致燃，可节省5倍左右的能量。

根据申请人实施项目的实际情况，用本发明所述之具有至少一个碳层的电取暖器进行供暖时，客厅能量为：

·作为主供暖设备：≈200-250W/10平方米

·作为附加供暖设备：≈150W/10平方米

从而在环境温度为-20℃条件下将室内空气加热至+25℃。

本发明之具有至少一个碳层的电取暖器是一种独特的产品，具有高达98％的性能系数，较宽范围的功率值、标准尺寸、熔化温度提高至260℃，并具有较高的安全性和可靠性。

将上述技术方案与同类产品进行比较分析发现，通过实施表征本发明的基本特征，可定性展现技术效果所述的新型技术特征，并解释其因果关系，

在房间使用所述取暖器时，由于在金属外壳内设置了相应的层，因此无须额外的供暖装置即可有效地进行房间供暖，从而降低了房屋、房间供暖的成本，相较于传统的耗电供暖***，可将能耗降低5倍左右。

在各种修改例中，可根据所述取暖器的参数及气候条件，用其构建低成本、高安全性、具有不同功率热源及供暖***，为建筑物和房间供暖。

由于存在使用几层红外加热薄膜及改变尺寸的可能性，可在不同修改例中设计具有不同功率的取暖器，从而使所述装置更具灵活性，满足广大用户的迫切需求。

专利和其他科技信息源中并未披露本方案之具有一组基本特征、且具有至少一个碳层的电取暖器，因此，本技术方案符合“新型”标准。

此外，根据实践测试结果，本发明之具有至少一个碳层的电取暖器不含有任何现代科技发展水平、特别是电力领域无法重现的设计元素、材料或技术操作，因而该电取暖器可用于工业。因此，本技术方案符合“工业适用性”标准。

Claims (7)

1.一种具有至少一个碳层的电取暖器，通过电源线可接入电网，其特征在于，该取暖器包括金属外壳，金属外壳包括前壁、后壁、上壁、下壁和侧壁，金属外壳内设置有热反射层、加热层和接地层，加热层设置在热反射层和接地层之间，热反射层紧靠金属外壳后壁，接地层紧靠金属外壳前壁，热反射层、加热层和接地层三者的厚度之和等于金属外壳侧壁的宽度，加热层由一层或多层由连续碳加热层制成的红外加热薄膜组成，接地层可透射红外辐射。

2.根据权利要求1所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，接地层为红外加热薄膜的外层，或作为单独的层。

3.根据权利要求1所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，该电取暖器配有温度调节器。

4.根据权利要求3所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，温度调节器为远程温度调节器。

5.根据权利要求1所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，电取暖器金属外壳后壁上设有开关按钮。

6.根据权利要求1所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，该电取暖器金属外壳的后壁上固定有支架用于将电取暖器固定于墙壁上。

7.根据权利要求1所述的具有至少一个碳层的电取暖器，其特征在于，该电取暖器配有可拆卸支撑元件，用于将电取暖器安装在地板上。

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