[實用新型]一種基于碳纖維發(fā)熱線的高速列車二等座車廂電暖器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020185505.0
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN211642175U
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜禮明;張文嵐;王斌;畢天偉
• 申請（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號: B61D27/00
• 分類號: B61D27/00;F24D13/02;F24D19/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

本實用新型提供一種基于碳纖維發(fā)熱線的高速列車二等座車廂電暖器，包括：外殼結(jié)構(gòu)、加熱結(jié)構(gòu)和溫度控制系統(tǒng)；外殼結(jié)構(gòu)的正面設(shè)有散熱翅；外殼結(jié)構(gòu)的橫梁、頂部和底部均開設(shè)有對流的散熱孔；外殼兩側(cè)設(shè)有延伸邊，延伸邊上設(shè)有的定位孔內(nèi)配合連接有定位釘，通過定位釘將電暖器固定于車廂壁面；外殼結(jié)構(gòu)的背部設(shè)有卡槽，卡槽用來夾持隔熱板；外殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有線槽；加熱結(jié)構(gòu)為碳纖維加熱線，其布局采用左右兩根往復(fù)循環(huán)的排列方式，并通過59個線槽來固定，每根碳纖維加熱線以并聯(lián)的方式連接在電路上，被外殼結(jié)構(gòu)和隔熱板封裝在內(nèi)部；溫度控制系統(tǒng)包括數(shù)字式溫控器，安裝在電暖器內(nèi)部。本實用新型電熱轉(zhuǎn)換效率高、耐高溫、耐氧化、使用壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及高速列車車廂采暖領(lǐng)域，尤其涉及一種基于碳纖維發(fā)熱線的高速列車二等座車廂電暖器。

背景技術(shù)

隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，乘客對出行乘車環(huán)境舒適性要求的不斷提高，動車組空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)向高舒適性的方向大跨步發(fā)展。因此，車廂的熱舒適性成為乘客對出行方式評價的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)乘客對當(dāng)前的國產(chǎn)高速列車的熱舒適性存在著某些方面的不滿意，主要有:①車廂內(nèi)溫度分布不均勻，例如車廂垂向溫度變化大；②氣流組織分布不均，在空調(diào)附近空氣流速較快，在車廂端部氣流較慢；③室外氣溫變化時送風(fēng)參數(shù)不能及時的調(diào)整。通過合理選擇的采暖方式，將氣溫、進風(fēng)速度、空氣濕度等因素控制在合理的范圍內(nèi)，可以有效改善車廂內(nèi)垂向溫度變化大，氣流組織分布不均等缺點。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了一種應(yīng)用現(xiàn)代宇航技術(shù)開發(fā)生產(chǎn)的高性能纖維材料—碳纖維，以碳纖維作為發(fā)熱材料的碳纖維采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、升溫迅速、溫度分布均勻、理療保健、安全可靠、壽命長、節(jié)能、環(huán)保及舒適性好，因此可以將碳纖維材料應(yīng)用于高速列車車廂電暖器。

實用新型內(nèi)容

針對當(dāng)前高速列車熱舒適性存在的問題，提出了一種基于碳纖維發(fā)熱線的高速列車二等座車廂電暖器。本實用新型主要采用碳纖維發(fā)熱線為發(fā)熱材料，不僅可以提高熱轉(zhuǎn)換效率、提高加熱速度，而且能夠使車廂內(nèi)溫度分布均勻、舒適性高、干凈衛(wèi)生、節(jié)約能源、同時還可以輻射出對人體有益的遠紅外線，提升人體免疫力。本實用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種基于碳纖維發(fā)熱線的高速列車二等座車廂電暖器，包括：外殼結(jié)構(gòu)、加熱結(jié)構(gòu)和溫度控制系統(tǒng)；

所述外殼結(jié)構(gòu)的正面設(shè)有T型散熱翅；所述外殼結(jié)構(gòu)的橫梁、頂部和底部開設(shè)有對流的散熱孔；其中，所述正面是指遠離車廂壁面的一側(cè)；

所述外殼兩側(cè)設(shè)有延伸邊，延伸邊上設(shè)有等間隔分布的定位孔，所述定位孔內(nèi)配合連接有定位釘，通過所述定位釘將電暖器固定于車體上；

所述外殼結(jié)構(gòu)的背部設(shè)有卡槽，所述卡槽用來夾持隔熱板；所述電暖器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)有線槽用來安裝碳纖維加熱線；其中，所述背部是指靠近車廂壁面的一側(cè)；

所述加熱結(jié)構(gòu)為安裝在線槽內(nèi)的碳纖維加熱線，所述碳纖維加熱線的布局采用左右兩根往復(fù)循環(huán)的排列方式，并通過59個所述線槽來固定所述碳纖維加熱線，其中，所述線槽的長度為330mm，寬度為1mm，每根所述碳纖維加熱線以并聯(lián)的方式連接在電路上，被所述外殼結(jié)構(gòu)和隔熱板封裝在內(nèi)部；

所述溫度控制系統(tǒng)包括溫控器，所述碳纖維電暖器中的溫控器采用嵌入式數(shù)字溫控器，所述數(shù)字溫控器布置在碳纖維電暖器內(nèi)部，通過并聯(lián)將所述數(shù)字溫控器與所述碳纖維加熱線電連接在一起，能夠感應(yīng)工作環(huán)境內(nèi)溫度變化，并根據(jù)從外界獲得的溫度信息及時改變?nèi)∨瘏?shù)設(shè)置。通過此種方式碳纖維電暖器可以達到理想溫度及節(jié)能的效果。

進一步地，通過所述電暖器功率計算以及兩端電路的走線、四周的安裝尺寸問題，設(shè)定排列所述碳纖維加熱線所需的板面長度為840mm，電暖器整體長度為940mm；為達到更好的散熱效果，散熱面的表面積要盡可能大，將散熱翅設(shè)計為為T型結(jié)構(gòu)，平行陣列分布，等間隔設(shè)置30個，其中，所述散熱翅的高度為330mm，寬度為25mm，相鄰兩個所述散熱翅之間的間隔為5mm。