一种与扇形喷嘴水雾雾型能量耦合的翅片式电热板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种翅片式电热板，特别是一种与扇形喷嘴水雾雾型能量耦合的翅片式电热板，主要用于高焓浴宝。
【背景技术】
[0002]高焓浴宝作为卫浴取暖新产品，是灯泡式浴霸和PTC暖风机等传统卫浴取暖产品的升级换代产品。
[0003]高焓浴宝运行时，吸入卫浴空间冷空气，冷空气在风机推动下流过翅片式电热板上的主体通风区和蒸发区被加热成干热空气；同时，高焓浴宝采用扇形喷嘴喷出粒径<5微米的水雾，水雾在风机推动下流经翅片式电热板蒸发区，并在翅片式电热板的蒸发区吸热蒸发成为水蒸汽，水蒸汽与干热空气混合后成为暖湿气流再注入卫浴空间。
[0004]高焓浴宝创造出技术上全新的空气升温与水雾蒸发同步进行即“温汽并行”放热方式、技术上全新的热湿空气自淋浴区顶部侧边顺墙而下即“附壁流动”的空气内循环方式，填补了冬季洗浴采用传统干加热方式时卫浴空间的空气出现高温干燥和水蒸汽在低温墙壁上冷凝析出的这样“两个水蒸汽缺口”，根本改善了由“温度”、“湿度”、“风速”3个指标组成的冬季卫浴热舒适性。
[0005]高焓浴宝实施通风放热与蒸发放热两种放热方式并行的“温汽并行”复合放热，在提高卫浴空间空气温度的同时，提高空气的绝对含湿量，提高空气的湿润性和能量密度。高焓浴宝与高热阻低热容量内墙保温板组合，可以提供家庭洗浴、雾浴、汗蒸3种能量状态，形成“三能态低碳集成卫浴房”。
[0006]所谓三能态低碳集成卫浴房，就是以高焓浴宝为升温加湿主机，在净面积2m2、空间体积4.4m3左右的卫浴空间里，内墙采用厚度2cm、导热系数0.026w八m*k)左右的高热阻低热容量内墙瓷砖保温板，在户外气温0°C条件下，空气快速达到以下三种能量状态:
①高焓浴宝温汽并行运行10分钟，空气温升达到20°C以上，温度达到30°C，相对湿度250%，实现温暖洗浴；
②高焓浴宝温汽并行运行15分钟，空气温升达到30°C以上，温度达到35°C，相对湿度260%，实现雾浴；
③高焓浴宝温汽并行运行20分钟，空气温升达到40°C以上，温度达到45°C，相对湿度260%，实现家庭汗蒸桑拿。
[0007]高焓浴宝运行时，吸入卫浴空间冷空气，冷空气在风机推动下流过翅片式电热板上的主体通风区和主体蒸发区被加热成干热空气；同时，高焓浴宝扇形喷嘴喷出的粒径<5微米的水雾，在风机推动下流经翅片式电热板主体蒸发区，并在翅片式电热板的主体蒸发区吸热蒸发成为水蒸汽，水蒸汽与干热空气混合后成为暖湿气流再注入卫浴空间。
[0008]三能态低碳集成卫浴房，作为一个新型家庭卫浴能量系统，具有四个特点:
1、大幅节能冬季家庭洗浴的总能耗，由热水生产、取暖、照明等项组成，在2m2的淋浴区，能量消耗已经达到20?25kw，成为住宅中能量注入强度最大的区域;其中卫生热水、取暖的能耗分别占90%、10%左右;卫浴节能的重点在卫生热水的节约使用。
[0009]三能态低碳集成卫浴房通过实施“高热阻低热惯性内墙保温”，大幅降低卫浴空间的暖湿空气对墙体的漏热，大幅降低了洗浴者对热水喷淋御寒的依赖，大幅降低了卫生热水温度和热水的消耗量，使冬季洗浴总能耗由20?25kw下降到10?12kw，降低50%以上。
[0010]2、热舒适性洗浴
由于采用了 “温汽并行”放热技术，三能态低碳集成卫浴房既无传统浴霸的光波辐射，又无PTC暖风机的干燥热风，冬季户外0°C时，洗浴空间能够在15min达到35°C、60%以上，空气的湿润性好，空气能量密度达到90kX/( kg空气)以上，洗浴热舒适性提高1倍。
[0011]由于采用了热湿空气“附壁流动”的空气内循环方式，卫浴空间温度和湿度的竖向均匀性改善，彻底克服了 “洗浴者头顶热脚部冷”的现象，暖湿空气分布在洗浴者的受益区。
[0012]3、家庭休闲汗蒸
由于实施了 “高热阻低热惯性内墙保温”技术、“温汽并行放热”技术、热湿空气“附壁流动”的空气内循环技术，卫浴空间的温湿度，能够在20min内达到45°C、60%以上，空气的湿润性好，空气焓值达到120kX/(kg空气)以上，实现了居家休闲汗蒸。
[0013]4、综合性价比高
三能态低碳集成卫浴房，由高焓浴宝主机、低热惯性保温墙面和玻璃隔断门组成;与传统的由浴霸、吊顶、瓷砖墙面和玻璃隔断门组成的淋浴间相比，总成本上升很小，而因为热舒适性大幅提高、汗蒸功能增加和大幅节能，三能态低碳集成卫浴房的综合性价比大幅提升。
[0014]但是，高焓浴宝在温汽并行放热时，其扇形喷嘴喷出粒径<5微米的水雾，在翅片式电热板蒸发区的流通断面上的分布，无论从扇形水雾的张角还是从扇形水雾的厚度角的方向看，都是不均匀的。
[0015]如图6?图7所示，从扇形水雾张角方向看，喷射出的水雾颗粒相对集中于扇形喷嘴中心线附近的中心区域，而在靠近张角两侧的边缘地带，水雾颗粒相对稀疏;从厚度角方向看，喷射出的水雾颗粒也是相对集中于扇形喷嘴中心线附近的中心区域，而在靠近厚度角两侧的边缘地带，水雾颗粒相对稀疏。
[0016]可见，在以喷嘴为圆心的圆弧断面上，水雾的分布不均匀，中央密集，两端稀疏;SP在以喷嘴为圆心的圆弧面上，相同圆心角所对的圆弧面所接受的水雾量，自中心向两侧逐渐衰减。
[0017]如果翅片式电热板蒸发区翅片在三维空间里均匀布局，即蒸发区所有翅片的高度、厚度、长度、间距都相同，则将造成高焓浴宝在通电放热运行时蒸发区中部翅片供热能力不足、中部翅片温度降低、中部水雾不能全部蒸发汽化出现残水而同时蒸发区两侧翅片供热能力过剩、两侧翅片温度升高、两侧基板和翅片过热的问题。
[0018]要使扇形喷嘴所喷出的扇形水雾完全吸热蒸发，所供给的热量的空间分布，应与扇形水雾的空间分布相对应。需要实现翅片式电热板蒸发区中央区域的翅片组从含有电热管的基板所吸收的热量比蒸发区两侧翅片组所吸收的热量占有明显优势，实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场相对应，即实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场的“能量耦合”。
[0019]如何使翅片式电热板蒸发区翅片组的空间布局，包括翅片的数量、厚度、高度、长度等等指标构成的翅片空间指标体系，与扇形喷嘴的水雾雾型吻合，实现蒸发区翅片与扇形喷嘴水雾雾型的能量耦合，即实现蒸发区翅片组的空间热量供应能力与喷嘴的扇形不均匀水雾的空间吸热能力相匹配，是高焓浴宝产业化过程中的一个重大技术问题。
[0020]中国专利公开号:102305438，公开了一种高焓浴宝，采用小功率蓄热、高强度放热，放热初期，放热功率达到电热管功率的两倍以上，升温速度快，大幅压缩了卫生间空气预热的时间；采用通风放热、给水雾化蒸发放热并行，同时提高卫生间的温度和绝对含湿量，提高空气焓值，从而提高冬季洗浴质量和舒适性;应用广泛，易于推广。但是，对上述水雾问题依然没有解决。
【发明内容】
[0021]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，确保高焓浴宝对卫浴空间空气有效进行升温和加湿的与扇形喷嘴水雾雾型能量耦合的翅片式电热板。
[0022]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种与扇形喷嘴水雾雾型能量耦合的翅片式电热板，它包括基板和固定在基板上的若干翅片，每两条相邻的翅片之间设置有空气通道;基板内设置有电热管，基板侧面设置有电热管接口，其特征在于:
所述的翅片分布在基板的两面，基板的一面为蒸发区翅片组，另一面为通风区翅片组；所述的扇形喷嘴位于基板上带有蒸发区翅片组的一面，蒸发区翅片组朝向扇形喷嘴的一侧为迎风面，另一侧为背风面。
[0023]蒸发区翅片组用于蒸发水雾，通风区翅片组用于加热空气。蒸发放热区与主体通风放热区在功能上分开，有利于保持主体通风放热区翅片的洁净，不受水垢的影响，保持通风放热系数不衰减。
[0024]所述的翅片垂直固定在基板上，翅片的形状为长条形弧形曲面。曲折的翅片能充分的与水雾接触。
[0025]所述的蒸发区翅片组包括一条一号翅片和若干条二号翅片，一号翅片位于基板的中心，二号翅片位于一号翅片的两侧并互相对称分布，二号翅片的厚度从中间到两侧依次递减。
[0026]如此布局，解决了“以喷嘴为圆心的圆弧断面上，水雾的分布不均匀，中央密集，两端稀疏”的问题;使扇形喷嘴所喷出的扇形水雾完全吸热蒸发，翅片式电热板所供给的热量的空间分布，与扇形水雾雾型的空间分布相对应，实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场相对应，实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场的“能量耦合”。
[0027]本发明所述的通风区翅片组包括若干条三号翅片，三号翅片的分布密度为中间稀疏、两侧密集。
[0028]如此布局，减少了翅片式电热板主体通风区的中部区域的翅片密度和翅片放热表面积，降低了主体通风区的中部区域的翅片的放热能力，从而在电热管总发热能力确定的条件下，增加了与主体通风区相对的基板正面蒸发区中部区域的热量供给能力，有利于解决“以喷嘴为圆心的圆弧断面上，水雾的分布不均匀，中央密集，两端稀疏”的问题;也有利于实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场相对应，实现扇形喷嘴的水雾雾型与电热板翅片的温度场、能量场的“能量耦合”。
[0029]本发明所述电热管的发热中心位于基板的中心。
[0030]发热管的发热中心与一号翅片位置重叠，有利于缩短热量从发热管传输到翅片外表面的路径长度，降低发热管与翅片外表面的传热温差。
[0031]本发明所述的一号翅片中