快速加热的取暖装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及家用电器设备。本发明专利技术提供一种快速加热的取暖装置，它包括绝缘外壳、填充在绝缘外壳内的导电液体、设于绝缘外壳内的加热装置、连通加热装置－电源之间的导线。其中，加热装置包括至少一组电极和用于固定所述电极位置的绝缘支架，所述每组电极包括至少２个电极，所述每个电极被绝缘支架固定，所述电极通过导线与电源相连接；在电极之间施加电压，电源－导线－电极－导电液体形－电极－导线－电源成回路而使导电液体发热。根据本发明专利技术制成的水床具有结构简单、造价低、加热速度快、能源转换效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
快速加热的取暖装置
本专利技术涉及家用电器设备，特别涉及用加热速度快的取暖装置。
技术介绍
目前，家用小型取暖设备主要有水床和热宝。其中，水床在欧美等国家水床深受欢迎，堪称是传统床具的新型换代产品。水床在夏天使用的时候，人体会感觉凉快舒适，而冬天的时候，由于水床内部大多设有加热装置，因此人体感觉同样温暖舒适。市面上的水床一般是采用防水材料制成的、形似床垫的水袋充水而成的，并在床体内部设置电热丝构成，电热丝用于加热水床内的水。这类水床最大的缺陷是加热效率非常差，由于电热丝在通电时温度非常高，如果接触到水床内壁材料则容易熔掉表面材料，因此，内置电热丝的水床，其发热效率普遍较低，为的是保证水床的安全性。这样的水床，将整床水的温度升高到人体舒适的温度需要至少3个小时，个别产品甚至需要10个小时。可见，加热速度过慢是影响水床普及的重要因素。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是要克服目前现有技术的缺陷，提出一种能量利用率高、加热速度快的取暖装置，具有构造简单、成本造价低、适应性强等优点。(二)技术方案本专利技术提供一种快速加热的取暖装置，它包括绝缘外壳、填充在绝缘外壳内的导电液体、设于绝缘外壳内的加热装置、连通加热装置-电源之间的导线。其中，所述加热装置包括至少一组电极和用于固-->定所述电极位置的绝缘支架，所述每组电极包括至少2个电极6，所述每个电极6被绝缘支架固定，所述电极6通过导线与电源相连接；在电极6之间施加电压，电源-导线-电极-导电液体形-电极-导线-电源成回路而使导电液体发热。上述的快速加热的取暖装置，一种优选的方案是每组电极包括2个电极，这些电极6是平板状的，它们之间相互平行放置。上述的快速加热的取暖装置，其中所述电极板的面积S与电极板之间的距离L满足关系SL=m(t-t0)ρcU2T,]]>其中，m表示与所述电极板接触的导电液体的质量；(t-t0)表示与电极板接触的导电液体升高的温度差；ρ表示与电极板接触的导电液体的电阻率；c表示与电极板接触的导电液体的比热；U表示加在所述2个电极板之间的电势差；T表示与电极板接触的导电液体的温度升高(t-t0)所需的时间。上述的快速加热的取暖装置，其中所述上下两层电极板之间的距离不小于0.5mm。上述的快速加热的取暖装置，一种优选的方案是所述取暖装置是水床。上述的快速加热的取暖装置，当它是水床的形式时，在床体底部设有绝缘支架，绝缘支架一端固定在床体底部，另一端紧固在所述电极板的角或边缘；两层电极板之间被绝缘支架隔开。上述的快速加热的取暖装置，当它是水床的形式时，一种优选的方案是床体四周设有可充气的扇形床沿5，扇形床沿5表面开有充气孔及孔塞；使用时通过充气孔向床体内充气，不使用时将扇形床沿内的气体放出，将扇形床沿压平折叠置于床体下方。上述的快速加热的取暖装置，当它是水床的形式时，一种优选的方案是在电极和电源之间设有变压器，变压器的输入端与电源相连接、输出端与电极相连接，所述变压器用于将市电电压降低到安全电压范围内。-->上述的快速加热的取暖装置，当它是水床的形式时，一种优选的方案是采用温控器3于电极相连通，温控器3用于感应水床内液体温度，保护水床。(三)有益效果采用本专利技术，通过将电极直接置于导电液体中，通电形成回路使导电液体温度升高的原理制成的取暖装置具有结构简单、造价低、加热速度快、能源转换效率高等特点。附图说明图1为水床的结构示意图；图2为设有扇形床沿的水床俯视结构示意图。其中，1、床体；2、拉带；4、床体内部；5、扇形床沿；6、电极。具体实施方式本专利技术提出快速加热的取暖装置，结合附图和实施例说明如下。以下实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制，有关
的普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应由各权利要求限定。实施例1参照图1，本实施例说明根据本专利技术的快速加热的取暖装置的一种优选的实施方式，具体为一种单人水床。在本实施例中，水床1宽度100cm，长度200cm，厚度约2.5cm。床体1由绝缘PVC材料制成，整个床体类似于一个大水袋，没有固定的支架。绝缘PVC材料的厚度可以是0.5-2mm，上下床体的边缘通过黏合剂固定，既保证床体内的耐压性、安全性，又保证床体内的液体不会渗出。优选的，床体外层可以加设柔软的布面材料以增强舒适感。在本实施例中，一方面，往床体内部4填充50L液体。这些液体-->必须具有导电性，可以是自来水，或在自来水中添加一定比例的离子化合物，从而增强床体内的液体的导电性能、降低电阻率。优选的还可以在这些液体中添加一定比例的防腐剂。加热设备方面，本实施例中，在床体内部设有一组电极，这组电极分为上下两层电极6。这两层电极6之间相互平行放置，均平行于床体底面。在床体内侧，即通过黏合剂粘合的上下床体中的下床体部分设有绝缘支架。绝缘支架用于支撑下层电极板，一端固定在床体内部，另一端紧固在下层电极板的角或边缘位置，将它固定在床体下部。上下两层电极板之间用绝缘材料制成的支架支撑，该支架一方面用于固定上层电极板的位置，另一方面保证上下两层电极板之间具有一定距离，使得导电液体可以在两层电极板之间自由流通。用导线分别与上下两层电极板连接，导线从水床内侧通过导线孔延伸到水床外部，连接到电源。优选的，在水床和电源之间使用变压器，使得电极板输入端输入低压交流电。针对本实施例，根据以下参数设计电极板的尺寸和相隔距离。根据电学公式P=U2R,W=P×T,R=ρLS]]>其中U表示电势差，单位是伏(V)；P表示电功率，单位是瓦(W)；R表示电阻，单位是欧姆(Ω)；W表示消耗的电能，单位焦耳(J)；t表示时间，单位是秒(s)；L表示电阻长度；S表示电阻表面积；ρ表示电阻率，单位欧姆米(Ω.m)。可推导出W=P×T=U2TR=U2TSLρ]]>另一方面，根据热学公式，有Q＝cm(t-t0)，其中Q表示热量，单位为焦耳；c表示导电液体的比热；m表示液体的质量；(t-t0)表示升高的温度。同时，对于电能转换为热能，对于理想情况，有W＝Q，因此有cm(t-t0)=U2TSLρ,]]>简化得到关系式SL=m(t-t0)ρcU2T,]]>其中m表示-->质量；(t-t0)表示升高温度；ρ表示电阻率；c表示比热；U表示电压；T表示时间；S表示导体表面积；L表示电阻长度。其中，根据本专利技术，在床体内设置一组由上下两层电极板组成的电极组，在上下两层电极之间加上30V DC的电势差。通电后，电源、电极、流通于电极板之间的导电液体形成回路，其中，流通于电极板之间的导电液体成为电阻，因此，在这种情况下，前述的导体长度L等价为两层电极板之间的相隔距离。根据以上公式，对于水床内有50L水(即m＝50000g)，假定加热温度3℃，即(t-t0)＝3，指定U＝30V，加热时间10分钟(即T＝600s)，已知水的比热c＝4.182，浓度为5％的氯化钠溶液室温状态下的平均电阻率ρ＝3.42Ωm，由此算得这个计算值的含义是：要使用30V电压在10分钟使50L比热为4.182、电阻率为3.42Ωm的液体温度升高3℃，采用本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速加热的取暖装置，它包括绝缘外壳、填充在绝缘外壳内的导电液体、设于绝缘外壳内的加热装置、连通加热装置－电源之间的导线，其特征在于所述加热装置包括至少一组电极和用于固定所述电极位置的绝缘支架，所述每组电极包括至少２个电极（６），所述每个电极（６）被绝缘支架固定，所述电极（６）通过导线与电源相连接；在电极（６）之间施加电压，电源－导线－电极－导电液体形－电极－导线－电源成回路而使导电液体发热。

【技术特征摘要】
1、快速加热的取暖装置，它包括绝缘外壳、填充在绝缘外壳内的导电液体、设于绝缘外壳内的加热装置、连通加热装置-电源之间的导线，其特征在于所述加热装置包括至少一组电极和用于固定所述电极位置的绝缘支架，所述每组电极包括至少2个电极(6)，所述每个电极(6)被绝缘支架固定，所述电极(6)通过导线与电源相连接；在电极(6)之间施加电压，电源-导线-电极-导电液体形-电极-导线-电源成回路而使导电液体发热。2、根据权利要求1所述的快速加热的取暖装置，其特征在于每组电极包括2个电极(6)，这些电极是板状的，它们之间相互平行放置。3、根据权利要求2所述的快速加热的取暖装置，其特征在于所述电极板的面积S与电极板之间的距离L满足关系SL=m(t-t0)ρcU2T,]]>其中，m表示与所述电极板接触的导电液体的质量；(t-t0)表示与电极板接触的导电液体升高的温度差；ρ表示与电极板接触的导电液体的电阻率；c表示与电极板接触的导电液体的比热；U表示加在所述2个电极板之间的电势差；T表示与电极板接触的导电液体的温度升高(t-t0)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郅治，
申请(专利权)人：郅治，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]