一种相变蓄热电取暖器及其相变蓄热模块制造技术

本发明专利技术公开了一种相变蓄热电取暖器及其相变蓄热模块，其中相变蓄热电取暖器，包括壳体，以及设置于壳体内的隔热盒、相变蓄热模块和板状发热体；壳体的前侧壁上设有多个散热通孔；隔热盒的前端面敞口，隔热盒内布置有至少一个相变蓄热模块；相变蓄热模块包括盒体，以及封装于盒体内的多片相变薄片和多片高导热石墨烯膜；板状发热体设于隔热盒的敞口端，并与隔热盒内的相变蓄热模块贴合。本发明专利技术将相变蓄热材料模块化，使产品装配更为简单，适于大规模量产。同时通过将相变薄片和高导热石墨烯膜封装于盒体内，能够大大增强模块内部的导热特性，使得相变材料能充分吸收或释放热量。

A phase change thermal storage electric heater and its phase change thermal storage module

【技术实现步骤摘要】
一种相变蓄热电取暖器及其相变蓄热模块
本专利技术涉及一种相变蓄热电取暖器及其相变蓄热模块。
技术介绍
传统电取暖器只有电加热功能，并没有很好的蓄热能力，这使得电取暖器的运行状态直接依赖电力供给。一旦断电，电取暖器即失去供热能力，温度迅速降低。在正常工作状态下，电取暖器中的发热元件与温控器联动，通过温控器的通断实现发热元件的工作与停止，实现发热元件的间歇式工作。这种工作状态温度波动性大，能耗高，用户体验相对较差。同时，国家目前实行峰谷电价，白天为峰电，晚上为谷电，一般谷电电价远低于峰电，而电力系统的负荷也是谷电阶段远低于峰电阶段。如将现有没有蓄热功能的电取暖器，替换为具有具有蓄热功能的电取暖器，一方面可以提升用户的采暖体验，另一方面可以在谷电蓄热-峰电放热，降低使用费用与电力系统的负荷。相变蓄热材料比热大，蓄热能力强，往往被用于制作蓄热取暖器。但现有相变蓄热材料导热性差，导致蓄热放热缓慢。同时现有相变蓄热取暖器，依赖循环热交换管、风扇等实现热交换，故障率高，维护困难。同时结构过于复杂，整体笨重，装配困难，外观不美观，失去了取暖器作为家居电器最基本的美观易用，组装简易的特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、蓄热放热能力好、装配更为简单的相变蓄热电取暖器及其相变蓄热模块。实现本专利技术目的的技术方案是：一种相变蓄热模块，包括盒体，以及封装于盒体内的多片相变薄片和多片高导热石墨烯膜。所述多片相变薄片和多片高导热石墨烯膜优选以交错叠层的形式封装于盒体内。所述盒体为金属盒，如铝制、铜制、铁制或钢制等导热特性良好的金属盒。所述相变薄片的制备方法为：将相变材料粉末与导热材料均匀混合后，热压成薄片。导热材料优选碳纤维，因为导热效果好，并且价格便宜。热压时的温度为50～180℃，时间为5～30min。所述相变材料为相变石蜡、相变水合盐类、聚乙二醇或固体多元醇。所述相变材料粉末与导热材料的体积比为2:1～5:1。所述相变薄片的厚度为1～5mm。一种相变蓄热电取暖器，包括壳体，以及设置于壳体内的隔热盒、相变蓄热模块和板状发热体；所述隔热盒的前端面敞口，隔热盒内布置有至少一个相变蓄热模块；所述相变蓄热模块与上述的一种相变蓄热模块的结构一致；所述板状发热体设于隔热盒的敞口端，并与隔热盒内的相变蓄热模块贴合；所述壳体的顶部设有出气孔，壳体的底部设有进气孔，并且出气孔和进气孔均位于板状发热体与壳体的前侧壁之间，利于冷空气的流入和热空气的流出。所述壳体的前侧壁上还设有多个散热通孔，以增加热量的辐射面积。所述相变蓄热模块设有多个，多个相变蓄热模块以阵列的形式满布于隔热盒内。所述板状发热体采用云母合金发热板、环氧碳素油墨发热板、合金聚酰亚胺发热板或者电阻丝硅胶发热板等，发热板的发热核心可以是合金、电阻丝、油墨层、石墨烯，外封装可为云母、树脂薄膜、硅橡胶等。可实现板状发热体功能即可，功率1000～3000W，板面温度80～200℃。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术将相变蓄热材料模块化，使产品装配更为简单，适于大规模量产。同时由于高导热石墨烯膜具有很好的横向导热特性，通过将相变薄片和高导热石墨烯膜封装于盒体内，能够大大增强模块内部的导热特性，使得相变材料能充分吸收或释放热量。(2)本专利技术的相变蓄热模块中的相变薄片中使用导热材料增强，使得相变薄片中形成连续的导热网络，有效改善了相变蓄热模块的蓄热放热能力。(3)本专利技术的取暖器使用板状发热体，增大了发热体与相变蓄热模块的热交换面积。(4)本专利技术利用热空气对流的原理，依靠板状发热体加热取暖器内部空气，热空气上升从出气孔流出，实现取暖，因此可完全取消传统相变取暖器常用的热循环交换管与循环风扇/泵，使取暖器结构大大简化，提升设备可靠性。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术的相变蓄热电取暖器的结构示意图。图2为本专利技术的板状发热体与相变蓄热模块排布方式的后视图。图3为本专利技术的相变蓄热模块的截面示意图。附图中的标号为：壳体1、散热通孔11、出气孔12、进气孔13、隔热盒2、相变蓄热模块3、盒体31、相变薄片32、高导热石墨烯膜33、板状发热体4。具体实施方式(实施例1)见图1和图2，本实施例的相变蓄热电取暖器，包括壳体1，以及设置于壳体1内的隔热盒2、相变蓄热模块3和板状发热体4。壳体1的前侧壁上设有多个散热通孔11；隔热盒2的前端面敞口。相变蓄热模块3设有多个，多个相变蓄热模块3以阵列的形式满布于隔热盒2内。板状发热体4设于隔热盒2的敞口端，并与隔热盒2内的相变蓄热模块3贴合。壳体1的顶部设有出气孔12，壳体1的底部设有进气孔13，并且出气孔12和进气孔13均位于板状发热体4与壳体1的前侧壁之间，利于冷空气的流入和热空气的流出。见图3，相变蓄热模块3包括盒体31，以及封装于盒体31内的多片相变薄片32和多片高导热石墨烯膜33。多片相变薄片32和多片高导热石墨烯膜33优选以交错叠层的形式封装于盒体31内，盒体31优选采用铝制、铜制、铁制或钢制等导热特性良好的金属盒，壁厚0.5～1mm，具体外形尺寸可根据产品而定。相变薄片32的厚度为1～5mm。相变薄片32的制备方法为：将相变材料粉末与导热材料均匀混合后，热压成薄片。其中，相变材料为相变石蜡、相变水合盐类、聚乙二醇或固体多元醇。通过将相变石蜡、相变水合盐类、聚乙二醇或固体多元醇粉碎，从而制得相变材料粉末。相变材料粉末的粒径为50～500um。相变材料粉末与导热材料的体积比为2:1～5:1。热压时的温度为50～180℃，时间为5～30min。导热材料优选碳纤维(如高导热短碳纤维)，因为导热效果好，并且价格便宜。高导热石墨烯膜33的厚度10～30um，横向热导率500～1000wm/k。板状发热体4采用云母合金矩形发热板、环氧碳素油墨发热板、合金聚酰亚胺发热板、电阻丝硅胶发热板等，发热板的发热核心可以是合金、电阻丝、油墨层、石墨烯，外封装可为云母、树脂薄膜、硅橡胶等。可实现板状发热体功能即可，功率1000～3000W，板面温度80～200℃。此种板状发热体为面发热特性，发热均匀，发热功率大，可与相变蓄热模块实现较好的结合。本实施例的相变蓄热电取暖器将相变蓄热材料模块化，同时使用板状发热体4，增大发热体与相变蓄热模块3的热交换面积。同时多片相变薄片32和多片高导热石墨烯膜33封装于盒体31内，由于高导热石墨烯膜具有很好的横向导热特性，因此这种交错叠层结构能大大增强模块内部的导热特性，使得相变材料能充分吸收或释放热量。同时相变材料中使用导热材料增强，实现连续的导热网络，改善相变蓄热模块3的蓄热放热能力。经过此种改进，可完全取消传统相变取暖器常用的热循环交换管与循环风扇/泵，使取暖器结构大大简化，提升设备可靠性。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变蓄热模块，其特征在于：包括盒体(31)，以及封装于盒体(31)内的多片相变薄片(32)和多片高导热石墨烯膜(33)。/n

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄热模块，其特征在于：包括盒体(31)，以及封装于盒体(31)内的多片相变薄片(32)和多片高导热石墨烯膜(33)。


2.根据权利要求1所述的一种相变蓄热模块，其特征在于：所述盒体(31)为金属盒。


3.根据权利要求1所述的一种相变蓄热模块，其特征在于：所述相变薄片(32)的制备方法为：将相变材料与导热材料均匀混合后，热压成薄片。


4.根据权利要求3所述的一种相变蓄热模块，其特征在于：所述相变材料为相变石蜡、相变水合盐类、聚乙二醇或固体多元醇。


5.根据权利要求3所述的一种相变蓄热模块，其特征在于：所述相变材料与导热材料的体积比为2:1～5:1。


6.根据权利要求3所述的一种相变蓄热模块，其特征在于：所述相变薄片(32)的厚度为1～5mm。


7.一种相变蓄热电取暖器，其特征在于：包括壳体(1)，以及设置于壳体(1)内的隔热盒(2)、相变蓄热模块(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：金虎，宋琪，张旭磊，姜斌，
申请(专利权)人：常州二维暖烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32