吊炕式硬质面层低温供热循环暖气床的制作方法
【专利说明】吊炕式硬质面层低温供热循环暖气床
[0001]所属领域:本产品发明涉及一种家居用品卧具，特别是指具有炕的结构和特性并加以改造的一种吊炕式硬质面层低温供热循环暖气床。
[0002]背景资料:众所周知，无论土坯坑或是吊炕，都是被历史证明了人类最佳用具，只是由于炕体过重，工艺复杂不宜搬动而无法进入楼内，但它具有的特性是现在暖气床无法比拟的，从吊炕结构看，它是由炕面权(板上有炕面泥)，坑底板和立面围墙，并且共同围护成一炕腔体，腔体内设有炕面板支撑，腔体下方放置有炕底脚，整体构造稳定，用力不摇晃没有响声。
[0003]从蓄热能力的大小看，炕面板由50mm的砼板成，并且上部抹50mm的泥砂层，底板也是由砼构成，四面围护为土坯或砖，全部具有蓄热和导热能力，由于是中空腔体，吸热面也很大。只是面层过厚需要高温加热，四面及炕底板下不具有保温性。
[0004]从人体舒适性看，它主要具有一个适合人的生理要求的炕面层，它是由两层结构组成，底层是硬质具有一定机械强度的混凝土，面层又抹有50mm的砂泥，关键是砂泥的传热性能正好，适应人体的吸热需要，使人不感到惧热给人带来的不适。
[0005]为什么人们用砂泥、草泥做面层，而不用混凝土或石料直接做面层，原因是混凝土或石料，它们的导热系数大于砂泥或草泥。由《江苏省建筑节能材料热物理性能参数表》查得，大理石导热系数为3.49w/m.k，混凝土 1.28w/m.k，草泥0.3w/m.k，穷实粘土 0.93一
1.16w/m.ko因此，砂泥应该在1.28一0.3w/m.k之间，由此选择面层应在不大于混凝土，不小于绝热材料0.2w/m.k范围内选择才是最适合人体需要的，现在市面上也有用硬质石材作床面板，但它的导热系数远大于炕面层的1.28w/m.k的最高值，因此不适应。原因是比如用同样厚度、形状和容积相同两个杯子，一个是用铝制，一个是用陶瓷，倒满同是80度热水，人们可以握住瓷杯而不感到太热，但铝杯人却感到烫手不能握，其中原因就是铝的导热系数大于陶瓷。那为何不可以用木料用来，原因是木料的导热系数一般在0.17w/m.k，基本小于0.2w/m.k属于绝热材料或叫隔热材料，上百度查找隔热材料，它的性能是只有工作温度大于50度时，它的导热系数才有所加大，即发生变化。也就是说它传导的都是高温度的热量，表面温度超人身体所需的25— 30度体表温度，因此人会感到过热不适应。通过以上可以总结如下:炕的优点是蓄热材料多，蓄热面大，特别是炕面板上的泥砂层或草泥导热性能适合人体需要。
[0006]从现有暖气床或床垫来看，比如申请号CN03203499暖气床，如果床体框架为木材，那必定是拼装则时间长必松动，也不具备蓄热能力，如用不锈钢，钢板的厚度要加厚才能有一定的承载力，这就要增加重量，况且床体过大也不利运输，如用薄质则就要用很多角钢或槽钢加固钢板，整体搬运也很因难。另外钢质薄则蓄热能力很小，又由于钢铁受力亦变形发出响声，不绝缘，高温加热时宜烫伤人，因此不适合用于加热床。从面层看，一般用木质材料做面板起支撑作用，但要想达到传热必须加很高的温度，致使面层温度过高的时间加长，松散材料作面层，传热方式主要靠对流传热，高温直接作用于人体使人感到过热而不适用。从热源看，使用高温PTC元体把风机放入腔体内，电机处于高温环境下很容易造成电机或线路过热而损坏，并且易失火。又由于出风口与进风口没有形成风道，风口正前方温度过高，而其它地方只能靠对流来使温度升高，因此造成温度不均，只能说风机附近是局部循环，其它部分主要靠对流升温。既使有的暖气床或床垫使用了相变材料，由于重量或其它原因，使用的材料比较少，为了达到长时间供热，只有长时间使用高温来提高热量的储蓄，势必造成面层高温并且时间较长，从以上看来床或床垫都不具有炕的性能，不能达到人体所需的舒适度要求。
[0007]本产品发明所需解决的技术问题是:既然是炕改床，首先应解决宜于搬运和拆装以及结构的牢固性，重点是解决床面材料使之具有炕面层导热系数在小于混凝土 1.28w/m.k，大于绝热材料0.2w/m.k的特性，并且具有一定的机械强度和蓄热能力，其次是保证面层温度不超30度，生产出既安全又舒适全新的多功能暖气床。
[0008]实施方案内容:首先改变炕或床为一统一整体结构，变为组合床体结构，由两个独立单体小床通过连接件组成大的标准床。这样在体积上为搬运和拆装创造先决条件，由于单体小床和大的标准床不宜区分，而单体小床更具有炕的特性，因此以下把单体小床叫做炕床，炕床可以单独使用。本产品发明的其它特征全部由单体炕床体现，下面具体阐述，炕床总体构成是一整块硬质炕床面板和炕床框架(包括立板和底板围成的槽形腔体，并且还有炕床底脚是一体结构)，通过软质密封条压实而成一床体，炕床面板除了床头其它三面均大于腔体截面50—100mm以内，床底板距地面100mm以上，坑床腔体外围或底板下部粘贴保温板，炕床腔体内安装有蓄热隔板和暖风机，蓄热隔板由起支撑和密封作用的薄质铝合金板及蓄热材料组成，板中设两道加强筋。
[0009]暖风机使用贯流风机，长度与炕床腔体宽度一致，加热器使用低温PTC加热元体。蓄热隔板水平放置在腔体立板中间，两头长度缩回，前头预留床尾处与风机涡舌相连，形成热风循环系统。
[0010]单体炕床要做到牢固又利于搬运和拆装，所采用的技术方案是:炕床面板为一整体一块，保证重量在65kg以下，单体炕床的床体框架是由炕床腔体(包括四面立板及腔体底板与炕床底脚)。通过模具压制等措施一次整体成型，并且重量保持在65kg以下，即没有结节又保持整体性，与炕面板通过软质玻璃纤维密封垫压实成为一体，保证了部件的紧密结合，减少了对接点数，使单体炕床保证其牢固而获得平稳效果。又由于蓄热隔板及暖风机都是在炕床框架安装后再进行安装，减轻了炕床体框架的重量。两个单体床间的连接件宽度与两炕床立板间距相同。用螺丝固定两床立板，上平面与面板固接，确保标准床的固定和稳定，由此达到即利于搬动又获得稳定效果。
[0011]如何解决床面材料，本产品发明所采用的技术方案是:选择一种复合材料，即具有较高的极械强度又具有一定的蓄热能力，并且还具有炕面层导热系灵敏在(1.28-0.2)w/m.k以内的特性，厚度减少到(1.5—2.5)cm之间，以减轻重量。
[0012]由此保证了人体吸热的舒适性。改变了面层材料不足导热系数过高或过低，所造成温度过高给人体造成的不适，达到了炕面层所具有的特性。
[0013]为了达到面层温度不过热保持在30度以内，本产品发明采用的技术方案是:要想使面层温如终保持在30度以下，那就必须保证蓄热温度要低，供热温度也要低，并且保温性要好。长时间保持低温蓄热。首先要有足够的蓄热材料，从结构上改变，由于炕床面板和框架都是由蓄热材料制成，另外在炕床腔体立面中间水平位置加没一蓄热隔层。隔层四边上卷起用密封条以利与腔体两侧立面固定，中间设2— 3道立筋，即能支持平板又能对腔体立板起到支撑作用，还能分隔以利放置蓄热相变材料，相变材料要求使两种溶点不同的材料，高溶点根据面层的厚度和导热系数确定，低溶点应不低于25°C，隔板长度小于腔体两头立板距离，蓄热隔板两头缩回，使两头上下贯通，隔板与腔体上面板和下底板共同形成上下循环通道，隔板上放置蓄热相变材料，这样就增加了蓄热材料的数量，如果不够在炕床腔体底板及立板均可放置或粘贴蓄热材料。由于增加了热量储备能力，不会出现由于蓄热材料少，要获得更多的热量，而必须长时间高温高热，使面层长时间高温、超温的现象，使低温蓄热成为可能。
[0014]为了增加蓄热层吸热面积所采取的技术措施是:利用蓄热隔层形成的循环风道，在床尾处与贯流风机涡舌相连，涡舌处于上下进出风口之间，贯流风机风口长度与腔体内侧宽相同，使吸风口对准上风道，出风口对准下风道并与下风道四周密封，风机叶轮前在出风口处安装PTC加热器。这样在暖风机工作时，由上风道进入的空气通过叶轮加速，把热量经风带动进入下风道，再经过隔板前面预立面空格进入上风道，最后回到风机重新加热。这样不但使炕床腔体表面全部加热还增加了蓄热隔板上下两面也同时被加热，蓄热面积无形中增大很多，这就使在低温热源的情况下，短时间内蓄热材料也可以吸收大量的热能，增加了材料和能源的利用率。
[0015]为了达到低温供热，本产品发明采用的技术方案是:使用半裸型贯流风机，目的是使进风口大于出风口，长度可调并且出风均匀，并且噪音低，可用小功率电机即可代动，电机由预留口放置在炕床框架立板外侧，标准床即放置在两单体炕床之间，两炕床面板相交处下方，以利散热。加热器使用低温PTC元件，温度控制在80度以下。根据床体材料和面层厚度以导热系数使用相应的温度(即表层温度或层里温度)的PTC元件，确保面层温度在30度以下。PTC加热器具有恒温、无明火，可控制是安全系数高的加热器。电机和线路均在腔体外，使用定时开关，由于是循环加热。因此节省了能源，提高利用率，安全可靠。
[0016]为了使能量不损失，采取和炕床腔体外围四周及底板下面加粘贴保温板。由于炕床腔体外围四周显露在外面，因此要求保温板不但具有保温性，还要具有装饰性和一定的韧性。如需要加热房间也可以把外围保温板彻下起到散热作用。
[0017]由以上几点可以看出，增加了蓄热材料，增大了蓄热面，使用了低温热源，改变了结构利用隔层和贯流暖风机，并进行保温处理，使低温供热和低温蓄热变成可能。又因炕床体使用的是绝缘材料，热源使用的是低温PTC元件，电机和线路放置腔体以外即安全又可靠，使人能获得最大舒适度。
【附图说明】
:
图1为炕床装配示意图图2是炕床纵断面剖示图图3为标准床连接件示意图图4为炕床面板实施例1纵横断面示意图图5为炕床面板实施例2纵横断面示意图图6为使用轴流风机安装横断面示意图图7为炕床框架实施的又一种做法示意图
具体:1、炕床面板2、蓄热隔板、3、炕床框架4、预留电机孔、5、贯流风机、6、保温板、7、标准床连接件、8、加热器。