[发明专利]一种蓄热枕装置

说明书

技术领域

本发明涉及家用取暖设备领域，特别涉及一种适于床铺使用的蓄热枕装置。

背景技术

中国地区长江以南大部分地区的冬春季节，气温寒冷，但不像北方有集中供暖，家庭的取暖主要通过一些电器设备来满足，而卧室睡觉取暖的方式通常采用电暖器。

电暖器分为空间场加热式、局部场加热式、床铺加热式。空间场加热式的设备有电热油汀、空调、暖风机等。局部场加热式的设备有热水袋、电热水袋、电热饼等。床铺加热式的设备有电热毯。

但是这些供热取暖方式均存在一些不足：

空间取暖方式对室内空间进行升温，升高的温度不能快速的温暖被窝。同时，室温过高也会导致闷热感。

热水袋、电热水袋、电热饼存在的问题是加热器表面温度较高，而且填充物的比热容较高，容易在使用过程中造成局部灼伤、长时间的低温烫伤。

电热毯通过设置于毯内的电热丝，为床铺提供热量。这种方式的不足在于电热丝有一定的漏电风险、存在一定的电磁辐射。由于电热毯中间设置电热丝，收纳体积较大，收纳不便。

对在寒冷天气情况下，卧室睡眠期间取暖方式，通过以上的对比分析，我们能够发现：从能源消耗、室内空气质量角度来看，局部场加热的方式和床铺加热方式优于空间加热式。

然而现有的局部场加热和床铺加热方式仍存在不少问题，如何结合局部场加热的节能性和床铺加热的舒适性，并解决传统局部热源（热水袋）的烫伤风险和电热毯的漏电和辐射风险，是我们重点需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蓄热枕装置,通过蓄热枕独特的发泡或多孔间隙结构配合供暖风机向被窝内持续缓慢释热，给人体提供一个比较舒适的睡眠环境。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种蓄热枕装置，包括供暖风机、蓄热枕及连接供暖风机和蓄热枕的供风管，其中，供暖风机设置于床板外壁，蓄热枕内具有发泡或者多孔间隙结构的填充物。

此技术方案一方面可以通过蓄热枕缓慢释热在寒冷的冬天为被窝提供预热，在潮湿的雨季为被窝去除湿气；另一方面，根据人体需求，蓄热枕还能向人体持续供应热能。因为蓄热枕内的填充物具有比水更小的比热容，热量通过填充物间的气隙，以热风微气流的形式均匀释放，通过控制供暖风机的总输出功率可有效避免烫伤人体。

本发明所采取的技术措施包括，在所述蓄热枕内填充PP棉、珍珠棉或高密度海绵。以蓄热枕填充物为PP棉为例，PP材料的比热容为1.9KJ/（kg·℃）,

根据Ｑ＝ＣＭ（Ｔ１－Ｔ２），Ｑ为热量，Ｃ为比热容，Ｍ为物体的质量；Ｔ１－Ｔ２为物体的温度变化量。则500克的PP棉温度从10度升到50度所积蓄储备的热量为0.5×1.9×40=38千焦。

水的比热容4.2KJ/（kg·℃），则38千焦的热量相当于500毫升的水水温上升9摄氏度所蓄积的热量。计算为（Ｔ１－Ｔ２）＝Ｑ/ＣＭ=38/4.2=9℃。

由于蓄热枕所特有的孔隙结构，热量以微气流和热辐射的形式传导给人体，舒适度相比热水袋更高。

本蓄热枕装置的热源所采用的加热方式为PTC陶瓷电热元件。PTC陶瓷电热元件是将电热体与陶瓷经过高温烧结固着在一起制成的一种发热元件。PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。它的一大突出特点在于安全性能上，即遇风机故障停转时，PTC加热器因得不到充分散热，其功率会自动急剧下降。此时加热器的表面温度维持在居里温度左右（一般在250℃上下），从而不致产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，不会过热，节能、安全、寿命长。

本装置的PTC加热功率选择150W-200W。

以工作功率150W为例，一小时产生的热量为：150瓦×3600秒＝540千焦。考虑到被窝与室内空气的热交换及主机自身的热损失，假定有80%的热能停留在被窝中并与人体进行热交换，则540×0.8=432千焦。

我们将其与传统的热水袋进行比较，通常1000毫升的热水袋从90℃降到30℃所能释放的热量为Ｑ＝ＣＭ（Ｔ１－Ｔ２）=4.2×1000×1×60焦=252千焦

那么，暖风主机加热功率为150W时，工作一小时能够为被窝提供的热量432千焦，相当于近2个1000毫升的热水袋所能提供的热。

而且相比热水袋，采用发泡或者多孔间隙结构填充物的蓄热枕，热分布体积更大，热交换更均匀；热风对流的换热方式比接触式传导换热更温和；40-60℃的热交换温度相比高达90℃的热水袋更安全。