本发明涉及一种充气式换热装置，尤其是一种适用于空调暖通等领域的设在室内踢脚线位置的充气式强化传热的换热装置。
技术背景
根据国家标准《民用建筑热工设计规范》(gb50176－93)，用累年最冷月和最热月平均温度作为主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，把全国划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和五个地区。供暖要求供暖的区域主要是指夏热冬冷的地区，也包括某些南方地区。这些地区累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数为60天至89天，以及累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数不足60天，但累年日平均温度稳定低于或等于8℃的日数大于或等于75天。其气候特点是夏季酷热，冬季湿冷，空气湿度较大，当室外温度5℃以下时，如没有供暖设施，室内温度低、舒适度差。随着我国经济社会的发展和人民生活水平的提高，这些地区的建筑也逐步设置供暖设施，供暖方式主要以分散供暖为主。现在我国普遍采用的供暖设备是挂墙暖气片和地暖供暖。挂墙暖气片是比较实用的一种取暖设备，非常廉价和耐用，是目前家庭里主要的传统取暖方式，但它属于单点终端散热，带动室温，房间内温度不均匀，舒适度不高，易熏黑墙面，不美观，占用墙面。地暖装置是在地板上预埋管线，是地面整体发热，散热方式自下而上，温足顶凉，发热相较暖气片而言要均匀一些，舒适度更高，但是安装时需要在管线上铺设保温层，装好后至多要占用6公分以上的层高，而且对后期的维修产生难度，如果预埋的管线漏水或堵塞，维修极其不方便，要找到漏水或堵塞的地方需要拆除保温层破坏地板，增加维修成本。同时传统地暖存在升温慢的问题，主要原因有两个：一是地暖的水容量大，加热需要时间；二是地暖的回填层存在散热阻隔。
在日常的生活中，空调是常见的控制室温方式。夏季炎热，通过空调制冷系统将冷风吹进室内，吸收屋内热量，降低屋内温度；冬季严寒，通过空调调节系统将热风吹进室内，增加屋内热量，提升室内温度。调节到合适的温度，夏季站在空调前，吹出冷风，人们明显感觉到凉爽舒适；冬季时，吹出热风，人们会感到暖和。虽然空调使用方便，占用室内空间少，但是成本较高，比较耗电，维修也是较大的难题，需要找专业的工人。
目前，踢脚线供暖方式成为一种新型的供暖方式。但市场上现有的踢脚线供暖方式还是有很多缺点，其管线较少，一般为单管回流换热，供热效果会差一些。而且其散热方式大多是靠辐射给室内加热，室内空气自然对流，热量传递到屋内中上层的速度相对较慢，而且墙体会吸收一部热量造成热损失会很大，传到室内中上层后的温度也不是会很理想，给人的感觉体验也会大打折扣，不利于节能。
技术实现要素：
技术问题，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种装置简单、散热效率高、传热快、热损失少、体积小、占地面积小、安装维修方便、维护费用低的设在室内踢脚线位置的充气式对流式强化传热的换热装置。
技术方案：为了实现上述目的，本发明的充气式对流强化换热的装置，包括压缩机、送风管，还包括嵌装在室内踢脚线位置的金属外壳，所述金属外壳的中部设有形成上下风道的水平隔板，水平隔板的上下部设有彼此相通的冷热转换管，下部的冷热转换管为进水管，上部的冷热转换管为回水管，金属外壳的顶部间隔设有多个出风口，金属外壳的一侧设在与送风管相连的管口，所述的水平隔板上间隔开有多个长方形孔，送风管通入的风从水平隔板下层风道进入，再经水平隔板上间隔开有多个长方形孔进入上层风道，上层风道内间隔设有卡在上层冷热转换管上的多个ⅰ挡板和ⅱ挡板，下层风道内间隔设有卡在下层冷热转换管上的多个ⅲ挡板和ⅳ挡板，上下风道里的风在多个挡板的作用下作绕流运动，与冷热转换管充分接触，增加对流的强度，使温度转换更加充分。
所述的上下彼此相通的冷热转换管各为1-3根，根数根据冷热转换管的内径和现场布置确定。
所述的冷热转换管的内径为20～30mm，壁厚为2～3mm。
所述的金属外壳出风口部位呈45°倾斜。
所述水平隔板上间隔设置的多个长方形孔的距离为1.2～1.5m，长方形孔的宽度为8～15mm。
所述金属外壳的宽度不超过8cm，高度不超过15cm。
有益效果：本发明将压缩机与安装在室内踢脚线位置的小型换热装置相连接，通过压缩机往小型换热装置风道里鼓入加压空气，通过风道里的四种挡板，使空气绕着冷热转换管快速流动，以增加冷热转换管内热水与空气间的换热，并在换热装置外壳45°斜面上开孔，让加热的空气以45°斜向上往室内流动，更快的将热量带离装置，以加快室内温度的升高，增加换热效率，减少热损失。该换热装置外壳为金属，因此换热方式不仅可通过金属外壳向室内辐射散热，而且还向内充气增加强对流方式，极大的增加了换热效率。这种换热装置安装在房内四周墙角位置，热量传递方向是由四周向中间，自下而上，使室内温度更均匀，而且这种换热装置宽度由于不超过8cm，高度不超过15cm，占地面积小，在新房安装时可以往墙内移动一些，占地面积也更小。这种装置不仅可以在新房装修时安装，还可以在老房安装，且不影响二次安装，维修方便，费用低。夏季炎热时，在管内通入凉水，通过换热可以从换热装置内吹出凉风，降低温度，实现降温目的。有效提高了踢脚线换热装置的传热效率，使供热方式由单一的辐射换热方式变为辐射+对流的综合换热方式。从房间四周向中间输送低速热风供暖，散热均匀，适合家庭或公共场所使用，不用抬高地面，不影响二次装修。该装置不仅有加热功能，当使用冷源时，还可实现制冷效果。克服了挂墙暖气片的单点供热散热不均的缺点，由四周向中间均匀散热。通过调节压缩机的进气速度与压力，可以让空气以一种让人体舒适的速度进入室内，使室内微风吹拂流通，增加舒适感，并且通过风能更快的将热量带走，不会造成局部过热。与空调类似，实现了加热和制冷功能，其结构简单，安装方便，易于维修，成本较低，舒适度高。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的侧视布管示意图；
图3为本发明的四种挡板结构示意图；
图4为本发明挡板与隔板的安装位置示意图；
图5为本发明的立体结构示意图；
图6为本发明实施安装位置平面与立体示意图。
图中：冷热转换-1、金属外壳-2、ⅰ挡板-3、ⅱ挡板-4、出风口-5、送风管-6、压缩机-7、隔板-8、ⅲ挡板-9、ⅳ挡板-10、墙体-11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明：
如图1所示，本发明的设在室内踢脚线位置的充气式对流强化换热装置，主由压缩机7、送风管6、金属外壳2、冷热转换管1和四种挡板构成，所述的金属外壳2嵌装在室内踢脚线位置，金属外壳2的中部设有形成上下风道的水平隔板8，水平隔板8的上下部设有彼此相通的冷热转换管1，下部的冷热转换管为进水管，上部的冷热转换管为回水管，所述的上下彼此相通的冷热转换管1各为1-3根，根数根据冷热转换管的内径和现场布置确定。所述的冷热转换管1的内径为20～30mm，壁厚为2～3mm。所述金属外壳2的顶部间隔设有多个出风口，金属外壳2出风口部位呈45°倾斜，如图2所示，以保证装置内换热后的空气以45°方向向室内吹出，冷热转换管1的布管方式如图布置，隔板8在上下中间位置；金属外壳2的宽度不超过8cm，高度不超过15cm。金属外壳2下部的一侧设有与送风管6相连的管口，如图5所示；所述的水平隔板8上间隔开有多个长方形孔，水平隔板8上间隔设置的多个长方形孔的距离为1.2～1.5m，长方形孔的宽度为8～15mm。送风管6通入的风从水平隔板8下层风道进入，再经水平隔板8上间隔开有多个长方形孔进入上层风道，上层风道内间隔设有卡在上层冷热转换管上的多个ⅰ挡板3和ⅱ挡板4，下层风道内间隔设有卡在下层冷热转换管上的多个ⅲ挡板9和ⅳ挡板10，如图3所示，结构是根据换热装置内部结构设计，厚度为2mm～4mm，开孔直径根据冷热转换管1的外径确定，进气口在右下角虚圆位置。上下风道里的风在多个挡板的作用下作绕流运动，与冷热转换管1充分接触，增加对流的强度，使温度转换更加充分。
挡板与隔板的安装位置如图4所示，上层风道有ⅰ挡板3和ⅱ挡板4，下层风道有ⅲ挡板9和ⅳ挡板10，ⅰ挡板3和ⅱ挡板4在上层风道相邻布置，ⅲ挡板9和ⅳ挡板10在下层风道相邻布置，隔板8将上下层风道隔开，从开孔处相连。
具体实施例如图6所示，按室内空间大小，将多个充气式对流强化换热装置左面与墙壁体11的内侧面接触，换热装置围绕房间四周墙角的踢脚线布置，长度由墙角长度决定。在送风管一端连接压缩机7，压缩机7通过送风管6与换热装置相连接，压缩机7里的空气经过送风管6进入换热装置的风道内。风道被隔板8分为上下两层，隔板8每隔1.2m～1.5m开一个8mm～15mm宽的长方形孔，开这个方孔的目的是为了让风能够均匀的从出口5吹出。换热管1总共4根，下面两根进热水，上面两根回水。从压缩机8来的风先从下层风道进入，经过换热后依次从隔板8上的长方形孔往上层风道出风，下层风道的风经过第一个长方形孔后一小部分分流进入上层风道，大部分继续沿着下层风道流动换热，遇到下一个长方形孔继续分流。在装置内有四种挡板，上层风道有ⅰ-挡板3和ⅱ-挡板4，下层风道有ⅲ-挡板9和ⅳ-挡板10，风道里的风在挡板作用下作绕流运动，与冷热转换管1充分接触，增加对流的强度，使换热更加充分，强化其换热，从出气口5流出。出气口5的作用是让装置内的空气被加热或冷却后，以合适的速度从孔内以45°方向往室内吹出，升高或降低室温，满足人们的需求。四种挡板的块数根据房间实际大小确定，四种挡板相邻交叉布置，挡板间隔在300～500mm之间，挡板既可起绕流作用，又可起支撑冷热转换管1的作用。
一般卧室面积以10～20m2为宜，最佳超大面积15～18m2，理想的最佳长宽比为4:3，如4.8m乘以3.6m，面积约为17.3m2。墙角的长度为16.8m，除去房门的宽度和余量，换热装置的长度应为15m左右，四种挡板数量分别48块左右。
本发明的效果验证：采用fluent软件，利用数值方法对长5m的结构进行了制热和制冷模拟。制热：模拟的进气速度设为5m/s，温度为288.15k(15℃)，送风管6的内径为32mm；管道进水速度为0.5m/s，温度为333.15k(60℃)，换热管内径为30mm。模拟结果如数值模拟结果一览表所示，可见16个出风口的流速基本稳定在0.57695471m/s左右，保证了出风均匀，不至于到尾端就无风的现象发生；出风口温度基本稳定在311.3356k(38.1856℃)，远远高于国家规定的17～18℃冬季室内采暖温度，能够保证室内采暖需求；回水温度为330.78334k(57.63334℃)，说明能够适应更长距离的供暖需求，可以再加长装置长度。制冷：模拟的进气速度设为5m/s，温度为303.15k(30℃)，管道进水速度为0.5m/s，温度为288.15k(15℃)。数值模拟结果可见16个出风口的流速基本稳定在0.58190863m/s左右，出风口温度基本稳定295.0803k(22.1303℃)，低于国家规定的26℃夏季室内温度，能够使室内温度降低，有制冷的效果。
数值模拟结果一览表